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退磁因子对软磁材料静态参数的影响研究

作　者: 王莹
导　师: 董威
学　校: 西安工业大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 软磁材料异形件矫顽力测量测量模块正交实验
分类号: TB34
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

矫顽力是软磁材料最重要的参数之一,为了克服退磁因子的影响,软磁材料标准样品通常采用环形试样。随着信息产业的快速发展,作为新型电子功能材料之一的磁性材料,其应用领域也不断扩大,对磁性材料产品的检测方法也不断提出新的挑战。在仪表中广泛使用的软磁材料,由于在冲压成型的过程中所产生的应力及机械形变,导致其磁特性发生很大变化,尤其是对矫顽力的影响很大。为了解决异形软磁材料零件矫顽力的快速测量,必须确定非环形试样所产生的退磁因子对测量结果的影响。本文在磁性材料静态参数测量基础上,针对退磁因子对软磁材料静态参数的影响展开应用研究,具体内容如下：(1)依据GB/T13012—2008《软磁材料直流磁特性的测量方法》所指定的软磁材料静态参数测量方法——冲击法,搭建测量装置,取1J50材料的标准环形试样,对测量装置标定。矫顽力测量值与陕西精密合金研究所测量值比对后,符合该标准技术要求。(2)设计并制作测量用标准模块(以下简称测量模块)。测量模块材料选1J50软磁材料,根据被测异形件尺件,分别设计了不同的模块,实现对同一异形件,可以有不同的磁化回路,从而改变异形件在整个磁路长度中的比例。(3)测量模块组合方式的研究。选择不同的测量模块并结合退磁因子的影响,可以有单一测量模块和双测量模块的实验方案。通过对异形件的实验数据分析,双测量模块条件下,采用差分测量方法,由于冲击法的冲击常数在200Maxwell/格与700Maxwell/格之间变化,难以满足实验要求。采用单测量模块则不受此条件限制。(4)确定最佳测量条件。以单测量模块为基础,分别选取不同磁化场、不同测量模块以及测量模块的组合等,以标准异形件为样品,以正交实验方法,选取三因素、三水平实验方案,确定基于测量模块条件下,异形软磁材料矫顽力的最佳测量参数。实验结果表明,当磁化电流为450 mA,500mA,反向电流分别为7 mA,5mA时,异形件不合格样与合格样矫顽力差异明显,退磁因子影响最小。因此这一参数可以做为异件软磁材料矫顽力测量的基本参数,从而为异形软磁材料(1J50)检验提供测量依据。上述研究成果是否可以推广到其他牌号软磁材料的异形件检测上,还需要下一步实验验证。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-17
  1.1 课题的背景与意义  9-10
  1.2 磁测技术发展现状  10-15
    1.2.1 磁性材料的分类  10
    1.2.2 磁性材料静态参数测量方法及原理  10-12
    1.2.3 磁性材料直流磁特性测量标准  12-13
    1.2.4 磁测仪器技术发展概况及趋势  13-14
    1.2.5 问题的提出  14-15
  1.3 本文安排  15-17
2 物质的磁特性研究  17-26
  2.1 物质的磁化机理  17-18
    2.1.1 物质的抗磁性、顺磁性和铁磁性  17-18
  2.2 退磁场产生机理  18-19
  2.3 磁性材料的静态参数  19-21
  2.4 退磁因子  21-24
  2.5 降低退磁场影响的方法  24
  2.6 本章小结  24-26
3 冲击法测量原理及系统设计  26-50
  3.1 冲击法测量原理  26-35
    3.1.1 电磁感应原理  26-27
    3.1.2 冲击检流计  27-33
    3.1.3 冲击法测量基本原理  33-35
  3.2 冲击法测量前的准备工作  35-38
    3.2.1 磁化场的选取  35-36
    3.2.2 试样的退磁  36-38
  3.3 软磁材料测试系统的搭建  38-39
    3.3.1 总体方案  38
    3.3.2 测试系统电路图  38-39
  3.4 磁化电源  39-44
    3.4.1 直流稳压电源性能指标分析  40-41
    3.4.2 纹波对磁化电源的影响  41-42
    3.4.3 负载效应对磁化电源的影响  42
    3.4.4 接触电阻对测量精度的影响  42-43
    3.4.5 磁化电源的确定  43-44
  3.5 测试系统的标定  44-48
    3.5.1 冲积常数的影响因素  44-46
    3.5.2 标定原理及实验  46-48
  3.6 测量样品  48-49
  3.7 本章小结  49-50
4 退磁因子对软磁材料1J50矫顽力测量的影响研究  50-68
  4.1 双模块测量实验  50-55
    4.1.1 实验原理  50
    4.1.2 试样制备  50-51
    4.1.3 实验条件及方法  51-53
    4.1.4 实验结果及分析  53-55
    4.1.5 实验结论  55
  4.2 单模块测量实验  55-66
    4.2.1 实验原理  55-56
    4.2.2 试样制备  56-57
    4.2.3 实验条件及方法  57-58
    4.2.4 实验数据处理及分析  58-66
    4.2.5 实验结论  66
  4.3 本章小结  66-68
5 结论与展望  68-71
  5.1 结论  68
  5.2 展望  68-71
参考文献  71-73
攻读硕士学位期间发表的论文  73-74
致谢  74-76

退磁因子对软磁材料静态参数的影响研究

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