Главная


Физические методы исследования металлов и сплавов




Листать книгу
Листать
Страницы: 1 ... 22 ... 66 ... 110 ... 154 ... 165
88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131


скачать книгу Физические методы исследования металлов и сплавов




Чувствительность рычажных весов может быть доведена до 10 H. В межполюсном пространстве электромагнита можно установить ми­ниатюрную печь или охлаждающее устройство, что позволит изучать тем­пературную зависимость магнитной восприимчивости.
...
Маятниковые магнитные весы отличаются тем, что перемещение об­разца при его взаимодействии с магнитным полем электромагнита проис­ходит в горизонтальном направлении. Маятниковые весы с фотоэлектри­ческой регистрацией нулевого положения и электромагнитным уравнове­
...
Основная осо­бенность этой кон­струкции магнитных весов - высокая точ­ность отсчета нуле­вого положения об­разца, в котором про­изводится измерение
...
ное устройство состоит из двух каналов. Основной канал (левый на рис. 6.5) содержит осветитель EL1 с конденсором 3, две оптические решетки OG1 и OG2 и фотоэлемент B1.
...
Чувствительность рычажных весов может быть доведена до 10 H. В межполюсном пространстве электромагнита можно установить ми­ниатюрную печь или охлаждающее устройство, что позволит изучать тем­пературную зависимость магнитной восприимчивости.
...
Маятниковые магнитные весы отличаются тем, что перемещение об­разца при его взаимодействии с магнитным полем электромагнита проис­ходит в горизонтальном направлении. Маятниковые весы с фотоэлектри­ческой регистрацией нулевого положения и электромагнитным уравнове­
...
Рис.6.5. Схема маятниковых весов с фотоэлектрической регистрацией нулевого положения:
...
что происходит в момент восстановления исходных показаний гальвано­метра. В этот момент отсчитывают величину компенсирующего тока по показаниям миллиамперметра mA, по которой определяют силу, дейст­вующую на образец.
...
Существуют и другие конструкции маятниковых весов, отличающиеся способами отсчета нулевого положения образца и уравновешивания весов.
...
Высокой чувствительностью обладают крутильные весы. Сила, дейст­вующая со стороны неоднородного магнитного поля на образец, закреп­ленный с помощью горизонтальной державки на вертикальной нити под­веса, вызывает поворот образца и закручивание подвески. Возвращение образца в исходное положение обычно осуществляется электромагнитным методом; известны также весы с электростатической компенсацией.
...
Метод неподвижного образца заключается во взаимодействии намаг­ничиваемого неподвижно установленного образца со стержневидным не­большим постоянным магнитом, подвешенным на тонкой упругой нити. Метод обладает очень высокой чувствительностью: возможно измерять изменения xV порядка 10 ...10
...
Рассмотренный ниже метод по существу является разновидностью ме­тода неподвижно закрепленного образца. Не останавливаясь подробно на конструкции магнитометров, рассмотрим принципиальные основы метода.
...
взаимодействует с магнитной стрелкой, представляющей собой намагни­ченный стерженек, подвешенный за его середину на вертикальной нити. Поле H,
...
6.2.3. Магнитометрический метод определения магнитной восприимчивости
...
построением. На прямую ox от точки o откладывают отрезок oa =1/3 ox, из точки a восстанавливают перпендикуляр до пересечения с осью образца в точке b. Прямая bx и определяет направление поля образца.
...
Рис. 6.6. Определение поля H, создаваемого намагниченным образцом 1 в произ­вольной точке x (а), и размещение образца и магнитной стрелки 2 в первом гаус­совом положении (б): Н Зем
...
Здесь M - намагниченность образца, V - его объем. На магнитную стрелку со стороны поля образца действует вращающий момент
...
Рис. 6.6. Определение поля H, создаваемого намагниченным образцом 1 в произ­вольной точке x (а), и размещение образца и магнитной стрелки 2 в первом гаус­совом положении (б): Н
...
Угол поворота стрелки а определяют с помощью скрепленного с ней небольшого зеркальца. При повороте стрелки на угол а отраженный луч повернется на угол 2а. Если 1ш
...
6.2.4. Диамагнитные и парамагнитные свойства металлов и сплавов
...
Рис.6.7. Схема изменения парамагнитной (а) и диамагнитной (б) восприимчивости неограниченных твердых растворов (А — упо­рядоченное состояние)
...
Упорядочение может сопровождаться различными эффектами. Сплав CuAu при упорядочении становится менее диамагнитным, а сплав Cu3Au в упорядоченном состоянии более диамагнитен (рис. 6.7,б).
...
Наиболее значительные изменения вос­приимчивости происходят при растворении в диамагнитных металлах ферромагнетиков и сильных парамагнетиков (рис.6.8).
...
При сплавлении меди с парамагнитным палладием сначала происходит усиление диа­магнетизма, то есть палладий, растворенный в меди, становится диамагнитным, если кон­центрация его не превосходит приблизитель­но 30 %. Напротив, марганец резко усиливает парамагнетизм и сплавы Cu-Mn с высокой концентрацией последнего более парамагнит­ны, чем чистый марганец.
...
сти их. При сравнительно небольших концен­трациях ферромагнетика происходит уменьшение абсолютного значения диамагнитной восприимчивости, а при увеличении содержания растворен­ного элемента сплав становится парамагнитным и его восприимчивость быстро возрастает (система Cu-Ni). Если ферромагнетик растворяется в многовалентном диамагнетике, то растворяемый элемент становится диа­магнитным, что обусловлено заполнением недостроенной 3d-оболочки ферромагнетика. Это наблюдается, в частности, при растворении ферро­магнитного кобальта в диамагнитной сурьме.
...
Рис.6.7. Схема изменения парамагнитной (а) и диамагнитной (б) восприимчивости неограниченных твердых растворов (А — упо­рядоченное состояние)
...
Упорядочение может сопровождаться различными эффектами. Сплав CuAu при упорядочении становится менее диамагнитным, а сплав Cu3Au в упорядоченном состоянии более диамагнитен (рис. 6.7,б).
...
Наиболее значительные изменения вос­приимчивости происходят при растворении в диамагнитных металлах ферромагнетиков и сильных парамагнетиков (рис.6.8).
...
При сплавлении меди с парамагнитным палладием сначала происходит усиление диа­магнетизма, то есть палладий, растворенный в меди, становится диамагнитным, если кон­центрация его не превосходит приблизитель­но 30 %. Напротив, марганец резко усиливает парамагнетизм и сплавы Cu-Mn с высокой концентрацией последнего более парамагнит­ны, чем чистый марганец.
...
Рис.6.7. Схема изменения парамагнитной (а) и диамагнитной (б) восприимчивости неограниченных твердых растворов (А — упо­рядоченное состояние)
...
Интерметаллические соединения и промежуточные фазы. Образова­ние названных фаз приводит к появлению экстремумов на кривой «состав -
...
магнитная восприимчивость», но возникно­вение некоторых фаз не вызывает изменений восприимчивости. Например, в сплавах медь-цинк образуются электронные соединения: в-CuZn, (с
...
Гетерогенные сплавы. Восприимчивость гетерогенных сплавов в за­висимости от концентрации изменяется по прямой, соединяющей воспри­имчивости фаз, ограничивающих двухфазную область. Вследствие этого в
...
Рис. 6.9. Магнитная восприим­чивость сплавов Cu — Zn
...
5 -железо. Различна и степень зависимости восприимчивости от темпера­туры в а - или 5 - и в у -состояниях (рис. 6.11).
...
Иногда при полиморфном превраще­нии изменяется не только величина, но и знак магнитной восприимчивости. В ча­стности парамагнитное белое олово при превращении в серое становится диамаг­нитным.
...
при значительной деформации медь становится парамагнитной. В таком же направлении изменяется магнитная восприимчивость при измельчении зерна: диамагнетизм висмута и сурьмы уменьшается, а селен и теллур ста­новятся парамагнитными при значительном измельчении зерна.
...
Магнитными материалами называют все вещества, не являющиеся диамагнетиками, парамагнетиками или антиферромагнетиками. Магнит­ные материалы условно подразделяются на ферромагнитные и слабомаг­нитные с магнитной восприимчивостью х < 100.
...
Основной кривой намагничивания называют зависимость намагни­ченности или индукции предварительно размагниченного материала от на­пряженности намагничивающего поля (рис. 6.12).
...
магнитная постоянная. Единица магнитной индукции Тесла (Тл) -индукция такого поля, в котором каждый метр проводника с током 1 А, расположенного перпендику­лярно направлению вектора ин­дукции, испытывает силу 1 Н. Раз­мерность индукции [В] = МТI
...
Рис. 6.12. Основная кривая намагничивания ферромагнетика по индукции (1), по намаг­ниченности (2) и зависимость ^иа от H (3): Hs
...
В дальнейшем предполага­ется, если не указано иначе, что направления векторов напряженности магнитного поля, намагниченности и индукции совпадают. Это позволяет оперировать модулями названных величин.
...
Рис. 6.12. Основная кривая намагничивания ферромагнетика по индукции (1), по намаг­ниченности (2) и зависимость ^иа от H (3):
...
Область быстрого возрастания магнитной индукции (от H1 до H2 на рис. 6.12). На этом участке магнитная проницаемость быстро возрастает до ее максимального значения jumax
...
Область сильных полей (выше H2 ) характеризуется снижением маг­нитной проницаемости. Намагниченность на этом участке приближается к предельному для данного материала значению Ms - намагниченности тех­нического насыщения, равной самопроизвольной намагниченности ферро­магнитных доменов. Значению Ms соответствует индукция насыщения Bs
...
(рис. 6.12). Дальнейшее возрастание индукции обусловлено только увели­чением напряженности магнитного поля и происходит по линейному зако­ну. В очень сильных полях, больших насыщающего поля Hs
...
Рис. 6.13. Схема определения магнитной проницаемости возрастания, проницаемости убывания (а) и обрати­мой магнитной проницаемости (б)
...
магнитного состояния тела при малом уменьшении напряженности поля, считая от любой точки основной кривой намагничивания (рис. 6.13,а).
...
Рис. 6.13. Схема определения магнитной проницаемости возрастания, проницаемости убывания (а) и обрати­мой магнитной проницаемости (б)
...
Безгистерезисная кривая намагничивания. Форма основной кривой намагничивания обусловлена существованием доменной структуры и ме­ханизмом намагничивания (см. раздел 6.4.2). Для достижения намагничен­ности насыщения необходима затрата энергии источника намагничиваю­щего поля, преодолевающего силы внутреннего трения, противодейст­вующие намагничиванию.
...
При построении безгистерезисной кривой энергию, требующуюся для преодоления сил трения, подают от дополнительного источника. Каждая точка безгистерезисной кривой получается при одновременном действии слабого постоянного магнитного поля, например Ha
...
амплитуда которого плавно убывает от значения, соответствующего насыщению, до нуля при ка­ждом значении постоянного поля (рис. 6.14). В результате индукция возрастает от значения Ba до Bd, соответствующая последней точка a'
...
лежит на безгистерезисной кривой. Безгистере-зисная кривая обратима, отличается высокой маг­нитной проницаемостью ца h, практически по­стоянной при индукциях от нуля до (0,5.. .0,7) Bs.
...
Основные параметры петли гистерезиса определяются точ­ками пересечения ее с осями координат. Остаточная индукция Br, или реманенц - индукция
...
предварительно намагниченного до насыщения материала, сохра­няющаяся после выключения на­магничивающего поля при отсут­ствии других магнитных полей (Br = ju
...
называют напряженность маг­нитного поля, в котором намаг­ниченность или индукция пред-Рис. 6.15. Максимальная (1) и частная (2)
...
HcM > HcB, но для материалов с HcM < 500 А/см значения коэрцитивной силы, определенные по намагниченности и по индукции, близки.
...
Точки пересечения частной петли с осями индукции и напряженности поля соответственно называют остаточной индукцией и коэрцитивной си­лой на частной петле и обозначают B'
...
Изменение магнитного состояния тела от точки А до точки С и обратно (рис. 6.16) происходит по кривым воз­врата, образующим частную несим­метричную петлю гистерезиса.
...
Площадь, ограниченная макси­мальной петлей гистерезиса, пропор­циональна работе, затрачиваемой на один цикл перемагничивания мате­риала, то есть на изменение его со­
...
лов, работающих в переменных маг­нитных полях. Работа перемагничивания, выражаемая как мощность, отне­сенная к одному килограмму массы магнитопровода, называется потерями на гистерезис и обозначается Рг
...
Некоторые сплавы имеют петлю гистерезиса, форма которой близка к прямоугольнику. В таких случаях форма петли характеризуется коэффици­ентом прямоугольности KD h = Br/Bs
...
В разделе 6.1.4 уже отмечалось, что ферромагнитные тела в ненамаг-ниченном состоянии состоят из ряда областей, самопроизвольно намагни­ченных до насыщения, называемых доменами. Такой спонтанный магне­тизм обусловлен электростатической энергией обменного взаимодействия. Кроме того, ферромагнетики обладают и магнитной энергией, подразде­ляемой на магнитостатическую энергию и энергию анизотропии.
...
Знак «минус» показывает, что энергия WH минимальна при параллель­ных H и M (cos^ = 1) и максимальна, если эти векторы антипараллельны (cos^ = -1). Отрицательное значение WH означает снижение общей сво­бодной энергии системы под влиянием магнитостатической энергии. 2. Энергия, связанная с размагничивающим полем
...
Рассмотренные выше основная кривая намагничивания и петля гистерезиса соответствуют замкнутой магнитной цепи (ЗМЦ, см. раздел 6.5.1), то есть могут быть получены на образцах кольцевой формы. В этом случае намагниченность материала М определяется внешним намагничи­вающим полем H,
...
При намагничивании образца конечных размеров незамкнутой формы (например, цилиндрического) внутри него создается поле Hо,
...
(истинного, эффективного), намагничивающего образец, оказывается ниже напряженности внешнего поля, создаваемого намагничивающим устройст­
...
где N - размагничивающий фактор, или коэффициент размагничивания, завися­щий от размеров и формы образца. Про­исхождение размагничивающего поля
...
Рис. 6.17. Возникновение внутрен­него размагничивающего поля
...
Призматические и цилиндрические образцы намагничиваются неоднородно, поэтому N в формуле (6.30) - некоторая эффективная величина. Образцы, имеющие форму вытянутого эллипсоида вращения, намагничиваются одно­родно и для них размагничивающий фактор постоянен по объему образца. Энергия магнитной анизотропии также подразделяется на два вида.
...
Намагничивание кристаллов ферромагнетиков происходит не одина­ково в различных кристаллографических направлениях (рис. 6.18).
...
Рис. 6.18. Основные кривые намагничивания монокристаллов железа, кобальта и никеля вдоль главных кристаллографических направлений
...
Мерой «легкости» или «трудности» намагничивания служит работа, необходимая для намагничивания до насыщения предварительно размаг­ниченного образца. Эта работа пропорциональна площади, заключенной между кривой намагничивания и осью ju0M
...
Из рис. 6.18 следует, что монокристаллы железа легче всего намагни­чиваются вдоль ребра куба. Это направление называется направлением легчайшего намагничивания. В противоположность этому диагональ куба [111] - направление трудного намагничивания. Энергией кристаллической анизотропии называют разность энергий намагничивания в заданном и в легчайшем направлениях. Полная энергия анизотропии WK равна разности
...
Рис. 6.18. Основные кривые намагничивания монокристаллов железа, кобальта и никеля вдоль главных кристаллографических направлений
...
При намагничивании происходит изменение размеров тела. Это явле­ние называют магнитострикцией. Объемная магнитострикция - это отно­сительное изменение объема при намагничивании A V/V, линейная магни­тострикция X = Aljl
...
Магнитострикция обусловлена обменным взаимодействием (кванто-во-механический эффект электростатической природы) и чисто магнитным
...
взаимодействием атомных магнит­ных моментов. При охлаждении од-нодоменной частицы (см. раздел 6.4) ниже точки Кюри атомные магнит­ные моменты самопроизвольно ус­танавливаются вдоль оси легкого намагничивания, что приводит к из­
...
Рис. 6.19. Схема магнитострикционного изменения размеров и формы однодо-менной частицы железа (а) и никеля (б) при охлаждении ниже точки Кюри: 1 — исходное состояние; 2 — изменение объема вследствие обменного взаимо­действия; 3 — окончательное изменение, обусловленное взаимодействием маг­нитных моментов
...
Магнитострикция может быть как положительной, так и отрица­тельной, соответственно чему про­исходит удлинение или укорочение намагничиваемого стержня.
...
Возникновение магнитострик-ции при намагничивании наглядно иллюстрирует модель из магнитных стрелок, установленных на поплавках, плавающих в жидкости, соединен­
...
Стрелки устанавливаются вдоль магнитного меридиана, если на них действует только земное поле. При этом стрелки взаимно отталкивают­ся, так как расстояние между одно­именными полюсами их меньше, чем между разноименными. Когда
...
Рис. 6.20. Модель отрицательной магни-тострикции, построенная из магнитных стрелок: 1 — действует только земное поле; 2 — включено внешнее поле Н, на­правленное перпендикулярно магнит­ному меридиану
...
сила отталкивания стрелок уравно­вешивается силой натяжения пру­жины, между их центрами устанав­ливается некоторое расстояние l0 .
...
Рис. 6.19. Схема магнитострикционного изменения размеров и формы однодо-менной частицы железа (а) и никеля (б) при охлаждении ниже точки Кюри: 1 — исходное состояние; 2 — изменение объема вследствие обменного взаимо­действия; 3 — окончательное изменение, обусловленное взаимодействием маг­нитных моментов
...
диану, стрелки ориентируются вдоль вектора поля. Так как теперь наи­меньшим оказывается расстояние между разноименными полюсами, стрелки сближаются до тех пор, пока сила их взаимного притяжения не бу­дет уравновешена силой сжатия пружины. В этом случае расстояние между центрами стрелок lH будет меньше, чем в отсутствии внешнего поля.
...
Магнитоупругая энергия по порядку величины равна сЛ, где с - на­пряжение, возникающее при намагничивании, Л - магнитострикция. Так как с =
...
В поликристаллическом состоянии магнитострикция железа положитель­на, а никеля - отрицательна и велика по абсолютному значению (рис. 6.22).
...
лом представляется немагнитным. Возникновение такой магнитной до­менной структуры обусловлено нижеперечисленными причинами.
...
Доменная структура небольшого прямоугольного тела схематически показана на рис. 6.23. Нетрудно видеть, что векторы намагниченности до­менов образуют замкнутые магнитные цепи. Домены 1 и 2, 2 и 3 и так да­лее, векторы намагниченности которых расположены попарно под углом 90°, образуют 90-градусное соседство. Соприкасающиеся домены с проти­
...
воположно ориентированными век­торами находятся в 180-градусном соседстве. Границы между соседни­ми доменами имеют определенную толщину и представляют собой об­ласти, в которых ориентация спинов постепенно изменяется между на­
...
Рис. 6.23. Схемы доменной структуры малого прямоугольного тела: а — без учета энергии магнитной анизотропии (ее магнитоупругой составляющей), б — с учетом магнитоупругой энергии
...
Рис. 6.23. Схемы доменной структуры малого прямоугольного тела: а — без учета энергии магнитной анизотропии (ее магнитоупругой составляющей), б — с учетом магнитоупругой энергии
...
ляются, в конечном счете, конкурирующим взаимодействием граничной энергии и магнитострикционной энергии 90-градусных доменов. Сумма этих составляющих полной энергии должна быть минимальной.
...
Из рис. 6.23 следует, что магнитострикционное изменение размеров объемов тела, становящихся доменами при охлаждении ниже точки Кюри, должно приводить к возникновению внутренних напряжений. Например, изменению длины доменов 1 и 3 препятствуют домены 2 и 4, длина кото­рых изменяется в перпендикулярном направлении. При намагничивании тела внешним полем возникают также внутренние напряжения вследствие изменения доменной структуры (см. раздел 6.4.2) и соответствующего пе­рераспределения магнитострикционных деформаций.
...
Очень мелкие частицы ферромагнетика (сотни межатомных расстоя­ний) однодоменны, то есть являются субмикроскопическими постоянными магнитиками. Образование доменов в таких частицах сопровождалось бы значительным увеличением полной энергии за счет ее составляющей, свя­занной с границами доменов.
...
Наблюдение доменной структуры основано на рассеянии магнитного потока в областях междоменных границ. Если образец с полированной плоскостью, свободной от наклепа, поместить в суспензию мельчайших частиц ферромагнитного оксида Fe3O4, то произойдет взаимодействие их с неоднородными полями рассеяния, в результате чего междоменные грани­цы оказываются декорированными черными частицами оксида. Это позво­ляет наблюдать доменную структуру с помощью микроскопа.
...
Намагничивание ферромагнетика, не обладающего результирующей намагниченностью ниже точки Кюри, происходит при внесении его во внешнее магнитное поле. Намагничивание заключается в изменении до­менной структуры. В исходном состоянии (поле Н = 0) векторы намагни­ченности доменов попарно компенсируются (рис. 6.24).
...
На начальном участке кривой намагничивания 1-2 (в релеевской об­ласти) обратимому изменению намагниченности соответствует обратимое смещение междоменных границ. Домены, вектор намагниченности кото­рых составляет наименьший угол с вектором напряженности поля, растут с увеличением поля, а неблагоприятно ориентированные домены уменьша­ются (точка 2 на рис. 6.24).
...
В полях большей напряженности - на участке 2-4 - происходит необ­ратимое смещение междоменных границ. Благоприятно ориентированные
...
ляются, в конечном счете, конкурирующим взаимодействием граничной энергии и магнитострикционной энергии 90-градусных доменов. Сумма этих составляющих полной энергии должна быть минимальной.
...
Из рис. 6.23 следует, что магнитострикционное изменение размеров объемов тела, становящихся доменами при охлаждении ниже точки Кюри, должно приводить к возникновению внутренних напряжений. Например, изменению длины доменов 1 и 3 препятствуют домены 2 и 4, длина кото­рых изменяется в перпендикулярном направлении. При намагничивании тела внешним полем возникают также внутренние напряжения вследствие изменения доменной структуры (см. раздел 6.4.2) и соответствующего пе­рераспределения магнитострикционных деформаций.
...
Очень мелкие частицы ферромагнетика (сотни межатомных расстоя­ний) однодоменны, то есть являются субмикроскопическими постоянными магнитиками. Образование доменов в таких частицах сопровождалось бы значительным увеличением полной энергии за счет ее составляющей, свя­занной с границами доменов.
...
6.4.2. Изменение доменной структуры ферромагнетика при его намагничивании
...
домены значительно вырастают (точка 3). Необратимое смещение закан­чивается в точке 4. Тело превращается в один гигантский домен, но вектор его намагниченности не совпадает с вектором поля.
...
Приближение к насыщению происходит путем поворота вектора на­магниченности тела до совпадения с вектором поля (процесс вращения, участок кривой намагничивания 4-5). В очень сильных полях наблюдается дополнительное небольшое увеличение намагниченности, обусловленное парапроцессом - поворотом отдельных элементарных магнитных момен­тов, разориентированных вследствие теплового движения, до совпадения с вектором намагниченности тела. Возрастание намагниченности, связанное с парапроцессом, называют истинным намагничиванием.
...
При тщательном измерении индукции (медленное изменение напря­женности поля, очень высокая чувствительность аппаратуры) обнаружива­ется, что крутой участок основной кривой намагничивания состоит из мельчайших скачков, называемых скачками Баркгаузена. Такие же скачки наблюдаются и на ветвях петли гистерезиса. Скачки Баркгаузена соответ­ствуют смещениям границ отдельных доменов.
...
Доменная структура ферромагнетиков чрезвычайно чувствительна к любым нарушениям правильности кристаллического строения. Точечные, линейные и поверхностные дефекты решетки, области неоднородности на­пряженного состояния, микроструктурные элементы - границы зерен, включения различных фаз, неметаллические включения и поры, трещины -все это влияет на доменную структуру. Из предыдущего раздела следует, что высокая структурная чувствительность доменного строения ферромаг­нетика предопределяет и высокую структурную чувствительность магнит­ных характеристик, а также необратимость процессов намагничивания.
...
домены значительно вырастают (точка 3). Необратимое смещение закан­чивается в точке 4. Тело превращается в один гигантский домен, но вектор его намагниченности не совпадает с вектором поля.
...
Приближение к насыщению происходит путем поворота вектора на­магниченности тела до совпадения с вектором поля (процесс вращения, участок кривой намагничивания 4-5). В очень сильных полях наблюдается дополнительное небольшое увеличение намагниченности, обусловленное парапроцессом - поворотом отдельных элементарных магнитных момен­тов, разориентированных вследствие теплового движения, до совпадения с вектором намагниченности тела. Возрастание намагниченности, связанное с парапроцессом, называют истинным намагничиванием.
...
При тщательном измерении индукции (медленное изменение напря­женности поля, очень высокая чувствительность аппаратуры) обнаружива­ется, что крутой участок основной кривой намагничивания состоит из мельчайших скачков, называемых скачками Баркгаузена. Такие же скачки наблюдаются и на ветвях петли гистерезиса. Скачки Баркгаузена соответ­ствуют смещениям границ отдельных доменов.
...
Доменная структура ферромагнетиков чрезвычайно чувствительна к любым нарушениям правильности кристаллического строения. Точечные, линейные и поверхностные дефекты решетки, области неоднородности на­пряженного состояния, микроструктурные элементы - границы зерен, включения различных фаз, неметаллические включения и поры, трещины -все это влияет на доменную структуру. Из предыдущего раздела следует, что высокая структурная чувствительность доменного строения ферромаг­нетика предопределяет и высокую структурную чувствительность магнит­ных характеристик, а также необратимость процессов намагничивания.
...
Рис. 6.24. Схемы кривой намагничивания ферромагнетика и последовательных стадий изменения доменной структуры
...
Любое нарушение регулярности решетки вызывает рассеяние магнит­ного потока, вследствие чего у дефекта структуры возникают вторичные домены, замыкающие поток рассеяния (рис. 6.25).
...
Рис. 6.25. Изменение вторичной доменной структуры, связан­ной с дефектом, обусловленное движением междоменной гра­ницы под влиянием намагничивающего поля: а—д — различ­ные стадии прохождения междоменной границы через дефект; в — положение междоменной границы, соответствующее ми­нимуму энергии
...
Минимуму энергии соответствует наименьший объем вторичных до­менов (180-градусная граница в позиции «в» на рис.6.25). Для перемеще­ния границы из положения «а» в позицию «д» при наличии дефекта требу­ется большее увеличение напряженности намагничивающего поля, чем для смещения границы на такое же расстояние в идеальном материале (под­робнее см. в разделе 6.7.2).
...
Для получения высокой магнитной проницаемости и узкой петли гисте­резиса необходимо иметь чистый, максимально однородный материал с наи­меньшей плотностью дефектов структуры и включений разного рода. Дви­жение междоменных границ тормозится в наибольшей мере включениями, размер которых соизмерим с толщиной границы - (3...6)-10-5 см. Напротив, для получения высокой коэрцитивной силы, то есть широкой петли гистере­зиса, следует увеличивать плотность неоднородностей структуры.
...
Измерения статических магнитных параметров материалов проводят с целью контроля качества магнитных металлов и сплавов, для определения характеристик деталей и узлов различных приборов, а также для косвен­ной оценки изменений количества, химического состава и структуры фаз в сплавах при проведении металлофизических исследований.
...
Магнитная цепь образуется источником магнитодвижущей силы, об­разцом и устройствами для проведения магнитного потока. Элементы маг-
...
Любое нарушение регулярности решетки вызывает рассеяние магнит­ного потока, вследствие чего у дефекта структуры возникают вторичные домены, замыкающие поток рассеяния (рис. 6.25).
...
Рис. 6.25. Изменение вторичной доменной структуры, связан­ной с дефектом, обусловленное движением междоменной гра­ницы под влиянием намагничивающего поля: а—д — различ­ные стадии прохождения междоменной границы через дефект; в — положение междоменной границы, соответствующее ми­нимуму энергии
...
Минимуму энергии соответствует наименьший объем вторичных до­менов (180-градусная граница в позиции «в» на рис.6.25). Для перемеще­ния границы из положения «а» в позицию «д» при наличии дефекта требу­ется большее увеличение напряженности намагничивающего поля, чем для смещения границы на такое же расстояние в идеальном материале (под­робнее см. в разделе 6.7.2).
...
Для получения высокой магнитной проницаемости и узкой петли гисте­резиса необходимо иметь чистый, максимально однородный материал с наи­меньшей плотностью дефектов структуры и включений разного рода. Дви­жение междоменных границ тормозится в наибольшей мере включениями, размер которых соизмерим с толщиной границы - (3...6)-10-5 см. Напротив, для получения высокой коэрцитивной силы, то есть широкой петли гистере­зиса, следует увеличивать плотность неоднородностей структуры.
...
Рис. 6.25. Изменение вторичной доменной структуры, связан­ной с дефектом, обусловленное движением междоменной гра­ницы под влиянием намагничивающего поля: а—д — различ­ные стадии прохождения междоменной границы через дефект; в — положение междоменной границы, соответствующее ми­нимуму энергии
...
нитной цепи могут быть изготовлены из магнитного или слабомагнитного материала, а также могут представлять собой прослойки из немагнитных материалов и воздушные зазоры.
...
Здесь dl - длина элементарного участка цепи, F - магнитодвижущая сила. Магнитный поток участка цепи из магнитного материала
...
где S - площадь поперечного сечения участка. При условии однородной намагниченности участка и нормальности B элементу сечения dS
...
Единица измерения магнитного потока - Вебер (Вб) - поток при ин­дукции 1 Тл через площадку 1 м , перпендикулярную вектору индукции.
...
Частично разомкнутой, или частично замкнутой называют магнит­ную цепь, состоящую из участков, как с большей, так и с меньшей магнит­ной проницаемостью, чем проницаемость образца.
...
Из всего многообразия видов образцов и конструкций намагничи­вающих устройств ниже рассмотрены только те из них, которые чаще применяются в металлофизических исследованиях.
...
Образцы замкнутой формы не имеют явно выраженных магнитных полюсов, не обладают размагничивающим фактором, поэтому для них на­пряженность истинного намагничивающего поля и поля, создаваемого на­магничивающим устройством, равны: H = H.
...
Вышеописанные образцы и способ их намагничивания применяют для испытаний магнитно-мягких материалов с высокой магнитной проницаемо­стью и низкой коэрцитивной силой. Намагничивание до насыщения таких материалов происходит в полях сравнительно невысокой напряженности.
...
Выше уже отмечалось, что при использовании стержневых образцов напряженность истинного намагничивающего поля меньше напряженно­сти поля, создаваемого намагничивающим устройством (H = H - H^). Размагничивающее поле пластин в одном из слоев образца: Hc> = NM.
...
Связь магнитных параметров материала и характеристик, определяе­мых на стержневых образцах в разомкнутой магнитной цепи, определяется соотношением H = H - Hc> = H — NM,
...
Переход от характеристик, определяемых в РМЦ, к магнитным пара­метрам материала легко осуществляется, если принять, что размагничи­
...
вающий фактор N для данного образца постоянен, то есть не зависит от намаг­ниченности. Этот переход может быть выполнен расчетным путем и графиче­ским методом (рис. 6.27).
...
Рис. 6.27. Построение основной кривой намагничивания кольцево­го образца (2) путем обработки ос­новной кривой намагничивания стержневого образца (1) (релеевский сдвиг). Предполагается, что N — по­стоянная величина
...
Рис. 6.27. Построение основной кривой намагничивания кольцево­го образца (2) путем обработки ос­новной кривой намагничивания стержневого образца (1) (релеевский сдвиг). Предполагается, что N — по­стоянная величина
...
6.5.3. Измерение статических магнитных параметров материалов в замкнутой магнитной цепи
...
намагничивающего поля). Для исключения погрешности, обусловленной магнитной вязкостью, длительность действия на образец магнитного поля заданной величины и продолжительность измерения гизм приращения маг­нитного потока должны быть не меньше длительности установления посто­янства потока при каждом изменении напряженности поля (рис. 6.28).
...
Измерения статических магнитных параметров материалов проводят раз­личными методами. Ниже рассмотрен индукционно-импульсный метод, широ­ко используемый в металлофизических исследованиях, не требующий примене­ния сложной аппаратуры.
...
Основная кривая намагничивания может быть построена путем сту­пенчатого увеличения напряженности поля и магнитного потока или ком­мутационным методом. В последнем случае основная кривая находится как геометрическое место вершин частных петель гистерезиса (рис. 6.29;
...
Измерение статических магнитных параметров на кольцевых образцах Для измерения статических магнитных параметров магнитно-мягких мате­риалов индукционно-импульсным методом широко применяется балли­стическая установка (рис. 6.30), основным измерительным прибором кото­рой является баллистический гальванометр. Баллистическая установка по­зволяет реализовать вышеописанную методику измерений (см. рис. 6.29).
...
Перед началом изме­рений образец должен быть размагничен (см. раздел 6.3.1). Для динамического размагничивания можно ис­пользовать намагничиваю­щую обмотку Wjj
...
нием проводят магнитную тренировку образца, не­сколько раз изменяя на­правление тока в намагни­чивающей обмотке. При построении основной кри­
...
Рис. 6.30. Упрощенная принципиальная схема баллистической установки для измерения стати­ческих магнитных параметров магнитно-мягких материалов: G - батарея аккумуляторов; S1 -выключатель питания; R3 - магазин сопротивле­ний; S4-1, S4-2 - переключатели режима работы баллистического гальванометра Р «измерение-успокоение» (остальные пояснения в тексте)
...
вой намагничивания маг­нитную тренировку выполняют при каждом значении тока и, следователь­но, напряженности магнитного поля, соответствующим вершинам частных петель гистерезиса, геометрическим местом которых является основная кривая. В случае построения максимальной петли гистерезиса магнитную тренировку проводят при наибольшем токе. Размагничивание образца и последующая магнитная тренировка его необходимы для устранения влия­ния магнитной предыстории образца на результаты измерений.
...
Изменение направления тока в намагничивающей обмотке при неиз­менной его силе осуществляется переключателем S2 при замкнутом вы­ключателе S3. При разомкнутом S3 переключателем S2 одновременно из­меняются направление и сила тока. Системы реостатов R1 и R2 служат для установки необходимых значений тока намагничивания образца (Обр.)
...
Рис. 6.30. Упрощенная принципиальная схема баллистической установки для измерения стати­ческих магнитных параметров магнитно-мягких материалов: G - батарея аккумуляторов; S1 -выключатель питания; R3 - магазин сопротивле­ний; S4-1, S4-2 - переключатели режима работы баллистического гальванометра Р «измерение-успокоение» (остальные пояснения в тексте)
...
Баллистический гальванометр Р служит для измерения индукции об­разца. Он представляет собой высокочувствительный зеркальный гальва­нометр с подвижной системой, обладающей большим моментом инерции. Показания баллистического гальванометра пропорциональны количеству электричества Q, прошедшего через рамку гальванометра за время дейст­вия кратковременного импульса тока
...
Здесь Cs - баллистическая постоянная гальванометра, а - первое макси­мальное отклонение рамки, или показание гальванометра. Соотношение (6.40) справедливо при условии, что поворот рамки гальванометра начнется после прекращения импульса тока, прошедшего через нее. Для достижения этого подвижная система гальванометра должна обладать значительной инерцией и специально утяжеляется с помощью дисковидного грузика, же­стко скрепленного с рамкой. Количество электричества, прошедшего через рамку, определяется силой тока I и длительностью его действия т:
...
Значения AB, определяемые по уравнению (6.43), не являются коорди­натами точек на основной кривой намагничивания или петле гистерезиса, а представляют собой изменения индукции, регистрируемые при построении названных кривых, то есть эквивалентны значениям AB на рис. 6.29.
...
Для повышения точности измерений необходимо вводить поправку на величину магнитного потока в зазоре между измерительной катушкой и образцом. При построении основной кривой намагничивания в случае из­менения поля от H1 до H 2 полное изменение магнитного потока через из­мерительную катушку равно
...
Пермеаметр Гопкинсона отличается простотой конструкции. Стержневидный образец 2 прямоугольного сечения замы­кается ярмом 1, имеющим форму скобы (рис. 6.31).
...
Обычно имеется вторая такая же по­ловина ярма, расположенная с противопо­ложной стороны образца. Измерительная (на рис. 6.31 не показана) и намагничи-Рис. 6.31. Схема устройства ос-
...
Намагничивающая и измерительная обмотки образца включаются в схему, приведенную на рис. 6.30. Методика построения основной кривой намагничивания и петли гистерезиса материала ничем не отличаются от вышеописанной методики построения названных кривых с применением кольцевого образца. Магнитную индукцию подсчитывают по формуле (6.43). При этом также необходимо вводить поправки на воздушный зазор между образцом и измерительной катушкой по формулам (6.46) и (6.47).
...
Рис. 6.32. Схема устройства электро­динамического пермеаметра
...
При отклонении рамки от исходного положения (при Ф = 0) возника­ет противодействующий момент, создаваемый спиральными пружинками, Мпр
...
щие каждому новому значению тока показания прибора, получают часть петли гистерезиса от Bmax до Br. Участок петли Br...
...
Автоматизированные установки целесообразно применять при боль­шом объеме измерений на однотипных образцах. Их применяют на заво­дах, производящих материалы с заданными магнитными свойствами, а также в исследовательских учреждениях, занятых совершенствованием из­вестных и разработкой новых магнитных материалов. В металлофизиче-ских исследованиях конструкционных материалов определение их стати­ческих магнитных параметров обычно не является самоцелью, а служит дополнительным средством изучения особенностей структурных и фазо­вых превращений. В таких исследованиях чаще всего применяют более простые неавтоматизированные установки.
...
Установки с импульсным режимом измерений применяют для опре­деления магнитных параметров миниатюрных образцов с малым временем перемагничивания (доли микросекунды) и малым магнитным потоком (10-8...10-12 Вб) (рис. 6.33).
...
Рис. 6.33. Функциональная схема установки с импульсным режимом из­мерений (а) и схема, иллюстрирующая принцип действия установки (б): 1 - устройство управления; 2 - источник постоянного тока записи; 3 - гене­ратор импульсного тока считывания; 4 - регулятор импульсного тока; 5 - образец; 6 - импульсный интегратор; 7 - регистрирующий прибор
...
Магнитное состояние образца, соответствующее точкам восходящей ветви гистерезиса (рис. 6.33,б), устанавливается источником постоянного тока 2.
...
щие каждому новому значению тока показания прибора, получают часть петли гистерезиса от Bmax до Br. Участок петли Br...
...
6.5.4. Автоматизированные установки для измерения статических магнитных параметров материалов
...
вания образца в состояние с максимальным магнитным потоком. Постоян­ство Hmax при изменении поля записи Hri обеспечивается регулятором
...
Источник намагничивающего тока 2, управляемый блоком 1, получающим коман­ды от дифференцирующего нуль-органа 6, создает ступенчато изменяющееся магнит­ное поле, намагничивающее образец 4. Из­мерительная обмотка образца соединена с измерителем магнитного потока 5. Сигна­
...
Рис. 6.34. Функциональная схема установки со ступенчатым режи­мом измерений: 1 — блок управ­ления; 2 — источник намагничи­вающего тока; 3 — двухкоорди-натный самопишущий прибор; 4 — образец; 5 — измеритель маг­нитного потока; 6 — дифференци­рующий нуль-орган
...
лы, пропорциональные полю и индукции образца, подаются на входы регистрирую­щего прибора 3, вычерчивающего петлю гистерезиса материала образца. Ступенча­тое изменение намагничивающего поля и индукции образца отображается на крутых участках петли гистерезиса.
...
Программируемые установки обеспечивают автоматическое выполне­ние условия dФ/dT = const, что сокращает длительность измерений и по­вышает их точность.
...
Рис. 6.34. Функциональная схема установки со ступенчатым режи­мом измерений: 1 — блок управ­ления; 2 — источник намагничи­вающего тока; 3 — двухкоорди-натный самопишущий прибор; 4 — образец; 5 — измеритель маг­нитного потока; 6 — дифференци­рующий нуль-орган
...
этой цели применяют специальные приборы - коэрцитиметры. В зависимо­сти от конструкции прибора измеряют коэрцитивную силу либо по намаг­ниченности HcM, или Hc
...
При испытаниях магнитно-твердых материалов в разомкнутой маг­нитной цепи определение коэрцитивной силы по напряженности поля на­магничивающего соленоида может приводить к заметному занижению ее значений. В таких случаях рекомендуется измерять тангенциальную со­ставляющую магнитного поля у поверхности образца, применяя для этой цели индукционные катушки или датчики Холла.
...
Коэрцитивную силу по намагниченности измеряют в разомкнутой магнитной цепи. Универсальным методом, в равной мере пригодным для измерения малых и больших значений Hc , является метод сдергивания
...
измерительной катушки (рис. 6.35). Для измерений пригодны образцы или изделия цилиндрического или призматического сечения, в том числе, ко­роткие толстые.
...
Рис. 6.35. Принципиальная схема установки для определения коэрцитивной силы Нс методом сбрасывания измерительной катушки: 1-
...
этой цели применяют специальные приборы - коэрцитиметры. В зависимо­сти от конструкции прибора измеряют коэрцитивную силу либо по намаг­ниченности HcM, или Hc
...
При испытаниях магнитно-твердых материалов в разомкнутой маг­нитной цепи определение коэрцитивной силы по напряженности поля на­магничивающего соленоида может приводить к заметному занижению ее значений. В таких случаях рекомендуется измерять тангенциальную со­ставляющую магнитного поля у поверхности образца, применяя для этой цели индукционные катушки или датчики Холла.
...
Коэрцитивную силу по намагниченности измеряют в разомкнутой магнитной цепи. Универсальным методом, в равной мере пригодным для измерения малых и больших значений Hc , является метод сдергивания
...
Рис. 6.35. Принципиальная схема установки для определения коэрцитивной силы Нс методом сбрасывания измерительной катушки:
...
Необходимо иметь в виду, что если ток перемагничивания уменьша­ли, то вследствие необратимости процессов намагничивания перед сбра­сыванием катушки L2 с образца последний должен вновь быть намагничен до насыщения, после чего включают ранее установленный ток перемагни-чивания и сбрасывают катушку с образца. При увеличении тока перемаг-ничивания повторного намагничивания образца не требуется.
...
Сказанное иллюстрируется схемой, приведен­ной на рис. 6.36. Точки а, б - возможные варианты магнитного состояния образца при первом включе­нии тока перемагничивания. 1 - изменение магнит­ного состояния образца при увеличении тока пере-магничивания, 2 - тоже при уменьшении тока. Ка­жущееся значение коэрцитивной силы Hc , полу­чаемое при уменьшении тока перемагничивания в случае «б», может оказаться значительно меньше ее
...
где i - сила тока перемагничивания, соответствующая нулевому показанию баллистического гальванометра в момент сбрасывания баллистической ка­тушки с образца; к - постоянная соленоида L1, определяемая эксперимен­тально.
...
Коэрцитивная сила по индукции определяется в замкнутой (почти замкнутой) магнитной цепи. Для этой цели часто применяют устройства, представляющие собой по существу малогабаритные упрощенные пермеа­метры электродинамического типа (рис. 6.37).
...
Образец 1 и ярмо электромагнита 3 образуют почти замкнутую маг­нитную цепь. Неполнота замыкания цепи обусловлена зазором в ярме, не­обходимым для размещения подвижной рамки измерителя индукции. Ка­тушки 2 и 6 служат для намагничивания и перемагничивания образца. Пе­реключателем 7 катушки поочередно подключаются к источнику тока на­магничивания 8 или перемагничивания 9. Намагнитив образец, в катушки 2 и 6 включают ток противоположного направления. Одновременно вклю­чают ток в рамку 4, расположенную в зазоре ярма. Взаимодействие маг-
...
Рис. 6.36. Схема измене­ния магнитного состоя­ния образца при изме­рении коэрцитивной сил
...
нитного поля рамки с маг­нитным потоком в зазоре ярма вызывает поворот рам­ки. Движение рамки пре­кращается в момент дости­жения равенства магнитного вращающего и механиче­ского противодействующе­го моментов. Последний обусловлен закручиванием
...
В случае использования установки, реализующей метод сбрасывания измерительной катушки, образец намагничивают до насыщения, выклю­чают ток и сдергивают катушку с образца. При этом
...
Рассмотрим простейший вариант этого метода (рис. 6.39). Образец 2 в виде отрезка проволоки или тонкого стержня размещают на оси намаг­ничивающего соленоида 3, установленного вертикально. Зажим 1 верхнего конца образца закреплен неподвижно, а нижний зажим 4 свободно висит на образце. Между стержнем нижнего зажима и вертикальной площадкой горизонтально расположена тонкая ось 5 с закрепленным на ней зеркаль­цем. Груз 6 обеспечивает прижим стержня 4 к оси 5. При магнитострикци-онном изменении длины образца нижний зажим опускается (X > 0) или
...
Рис. 6.39. Схема установки для измерения магни-тострикции механооптическим методом (а) и ход лучей при удлинении образца на величину Al (б)
...
резисторами, приклеиваемыми с противоположных сторон образца, что позволяет устранить погрешность от случайного изгиба последнего. Тен-зорезисторы R2, R4 не наклеивают на образец, а выносят на отдельную не­магнитную плату.
...
Тензометрический мост может рабо­тать как на переменном, так и на постоян­ном токе. В первом случае в качестве ис­точника питания моста применяют элек­трический генератор звуковой частоты, а для усиления сигнала используют элек­тронный усилитель переменного тока 5 с линейной амплитудной характеристикой. В случае питания моста постоянным то­ком можно использовать фотоэлектриче­ский усилитель.
...
Рис. 6.40. Конструкция многопет­левого тензодатчика (а) и элек­трическая схема моста для изме­рения магнитострикции (б):
...
го прибора 6 моста (см. рис. 6.40,б) при включении градуировочного резистора R0 , а - показание прибора при увеличе­нии сопротивления рабочего датчика R на AR
...
Рис. 6.40. Конструкция многопет­левого тензодатчика (а) и элек­трическая схема моста для изме­рения магнитострикции (б):
...
кальца входного гальванометра 3, соединенного с тензометрическим мостом. Объектив 4 формиру­ет изображение 5 решетки 2 на второй оптиче­ской решетке 6. Изображение 5 перед началом измерений смещено по отношению к решетке 6 на половину ширины полос. При этом через ре­шетку 6 проходит половина максимально воз­можного светового потока, определяющая на­чальное положение светового «зайчика» на шка­ле. Магнитострикционное изменение длины об­разца с тензодатчиками приводит к повороту зер­кальца гальванометра 3, что вызывает изменение
...
В двухкаскадном фотоэлектрическом усили­теле выходной гальванометр первого каскада яв­ляется входным гальванометром второго каскада,
...
Магнитные свойства ферромагнитных материалов при нормальных условиях зависят от их химического состава, способа изготовления и тер­мической обработки. Кроме того, магнитные свойства зависят от темпера­туры и напряженного состояния.
...
от структуры при неизменном химическом и фазовом составе, то есть не зависят от размера зерна, дисперсности, формы и характера распределения фаз в объеме сплава, от плотности дефектов кристаллического строения, а также практически не зависят от напряженного состояния. Следовательно, намагниченность насыщения и точка Кюри являются структурно-нечувствительными свойствами.
...
Магнитная проницаемость, коэрцитивная сила, потери на гистерезис более других свойств зависят от структуры и даже от небольшого измене­ния содержания примесей. Эти характеристики входят в группу структурно-чувствительных свойств. Наиболее существенно на магнитные свойства влияют примеси, образующие твердые растворы внедрения или дисперс­ные фазы.
...
В зависимости от соотношения магнитных параметров все магнитные материалы делятся на две группы: магнитно-мягкие, обладающие высокой магнитной проницаемостью и малой коэрцитивной силой, то есть имею-
...
Рис. 6.41. Схема устройст­ва однокаскадного фото­электрического усилителя: 8 - выходной гальвано­метр; 9 - осветитель
...
щие узкую петлю гистерезиса, и магнитно-твердые, отличающиеся боль­шими значениями коэрцитивной силы, сравнительно невысокой магнитной проницаемостью и имеющие широкую петлю гистерезиса. Магнитно-мягкие материалы (МММ) применяют в качестве проводников магнитного потока (магнитопроводов), а магнитно-твердые (МТМ) - для постоянных магнитов.
...
Основная кривая намагничивания существенно изменяется с повыше­нием температуры: резкий подъем кривой наблюдается при меньших зна­
...
Такое изменение кривых намагничивания означает воз­растание магнитной проницае­мости, как начальной, так и мак­симальной. Поле, которому со­ответствует jumax,
...
индукция, коэрцитивная сила и потери на гистерезис снижаются с повышением температуры (рис. 6.43). Исключением является лишь небольшое возрастание Br
...
6.7.1. Температурная зависимость статических магнитных параметров
...
Температурная зависимость магнитной проницаемости существенно изменяется с напряженностью поля. Максимумы начальной и максималь­ной проницаемости вблизи температуры Кюри (см. рис. 6.43) обусловлены
...
низкой магнитной анизотропией при высоких температурах. При 500 °С, когда намагниченность насыщения еще мало отличается от ее значения при 20 °С, постоянная K1 уже мала (рис. 6.44). Так как константа K1 ха­рактеризует разность работ намагни­чивания в легчайшем и в заданном направлениях, то ее уменьшение оз­начает облегчение намагничивания в
...
Температурная зависимость ин­дукции также определяется напряженностью магнитного поля (рис. 6.45). В сильных полях температурные изменения индукции обратимы. Переход от ферромагнитного к парамагнитному состоянию происходит плавно, по­
...
степенно, что приводит к некоторой неопределенности точки Кюри. Это привело к разработке различных ме­тодов ее определения.
...
Метод термодинамических ко­эффициентов считается наиболее правильным. Экспериментально оп­ределяется удельная намагничен­ность (намагниченность 1 г вещества) a = as + ai
...
Рис. 6.44. Температурная зависимость намагниченности насыщения и кон­стант магнитной анизотропии K1 и K2
...
Рис. 6.46. Определение термоди­намических коэффициентов для электролитического никеля по за­висимости Н/а
...
Рис. 6.46. Определение термоди­намических коэффициентов для электролитического никеля по за­висимости Н
...
) сплава, содержащего 38 % нике­ля и 62 % железа, лежат в области температур, где еще сохраняется значи­тельная остаточная намагниченность (рис. 6.48).
...
Из рис. 6.47, 6.48 следует, что выше температуры Кюри, определенной из условия а = 0, подавляющая часть объема ферромагнетика находится в парамагнитном состоянии. Ферромагнетизм выше этой температуры сохра­няют лишь небольшие участки - остатки самопроизвольной намагниченно­сти, или «хвосты». Основная причина существования таких «хвостов» фер­ромагнетизма сплавов - существование флуктуаций концентрации.
...
Определение точки Кюри по температурной зависимости магнитной проницаемости также сопряжено с погрешностями, обусловленными влия­нием парапроцесса в слабых полях и наличием «хвостов» самопроизволь­ной намагниченности сплавов. Нельзя определять точку Кюри по темпера­турным зависимостям остаточной индукции и коэрцитивной силы. Эти ха­рактеристики могут сохранять заметные значения при температурах несколько вы­ше точки Кюри (влияние «хвостов»).
...
Рис. 6.48. Определение точки Кюри сплава, содержащего 38% никеля и 62% железа. Обозначения те же, что и на рис. 6.47
...




    Машиностроение. Энциклопедия Оборудование для сварки
    Иллюстрации к началам курса «Основы материаловедения»
    Необычные свойства обычных металлов
    Физические методы исследования металлов и сплавов
    Ручная дуговая сварка
    Технология металлов и сварка
    Технология конструкционных материалов и материаловедение: Учебное пособие

    rss
    Карта