渦流檢測的物理基礎(chǔ)

1、渦流檢測技術(shù)渦流檢測技術(shù)材料工程系：馬勝梅材料工程系：馬勝梅第一章渦流檢測的物理基礎(chǔ)第一章渦流檢測的物理基礎(chǔ)復(fù)習(xí)1 1、渦流檢測的基本原理？、渦流檢測的基本原理？Conductive materialCoilCoils magnetic fieldEddy currentsEddy currents magnetic field復(fù)習(xí)2 2、渦流檢測的優(yōu)點、渦流檢測的優(yōu)點3 3、渦流檢測適用范圍？、渦流檢測適用范圍？ 鋁合金鍛件的熱處理質(zhì)量、碳鋼的材料分選、鋁合金鍛件的熱處理質(zhì)量、碳鋼的材料分選、 導(dǎo)電材料的表面缺陷、鋁鑄件表面裂紋、導(dǎo)電材料的表面缺陷、鋁鑄件表面裂紋、 鋼表面淬火硬度不均勻度、

2、鋼表面淬火硬度不均勻度、鑄鋼中心部位孔穴、 鋼焊縫的母材與熔敷金屬界面、鋼焊縫的母材與熔敷金屬界面、 金屬表面涂層厚度的測定。金屬表面涂層厚度的測定。 凡是有電荷的地方，周圍就存在著電場。電場的基本性質(zhì)凡是有電荷的地方，周圍就存在著電場。電場的基本性質(zhì)是，對處在場中的任何其他電荷都有作用力是，對處在場中的任何其他電荷都有作用力( (同性相斥、異同性相斥、異性相吸性相吸) )，稱為電場力。同時，當(dāng)帶電體，稱為電場力。同時，當(dāng)帶電體( (或電荷或電荷) )在電場中在電場中移動時，電場力要對它做功，這表示電場還具有能量。移動時，電場力要對它做功，這表示電場還具有能量。電場電場表征電場能量性質(zhì)的物理量

3、叫電位，是個數(shù)量，用表征電場能量性質(zhì)的物理量叫電位，是個數(shù)量，用U U表示。表示。電場中某點的電位，它的大小等于單位正電荷從該點移到電場中某點的電位，它的大小等于單位正電荷從該點移到無限遠處時電場力所做的功。而電場中無限遠處時電場力所做的功。而電場中abab兩點之間電位的兩點之間電位的差叫做電位差，也叫電壓用差叫做電位差，也叫電壓用UabUab來表示。來表示。 電位電位1.3 1.3 渦流檢測的基礎(chǔ)知識渦流檢測的基礎(chǔ)知識1.3.1 1.3.1 材料的導(dǎo)電性材料的導(dǎo)電性1.1.金屬導(dǎo)電的物理本性金屬導(dǎo)電的物理本性自然界中的物體按照電荷在其中是否容易轉(zhuǎn)移或自然界中的物體按照電荷在其中是否容易轉(zhuǎn)移或

4、傳導(dǎo)可以分為傳導(dǎo)可以分為導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體導(dǎo)體、絕緣體和半導(dǎo)體三類。三類。導(dǎo)體：導(dǎo)體：凡是能夠迅速轉(zhuǎn)移或傳導(dǎo)電荷的物體叫導(dǎo)凡是能夠迅速轉(zhuǎn)移或傳導(dǎo)電荷的物體叫導(dǎo)體如金屬等；體如金屬等；絕緣體：絕緣體：幾乎不能轉(zhuǎn)移或傳導(dǎo)電荷的物體叫絕緣幾乎不能轉(zhuǎn)移或傳導(dǎo)電荷的物體叫絕緣體，如橡膠、玻璃等；體，如橡膠、玻璃等；半導(dǎo)體：半導(dǎo)體：而介于兩者之間的叫半導(dǎo)體如石墨、硅、而介于兩者之間的叫半導(dǎo)體如石墨、硅、鍺等。鍺等。 導(dǎo)體和絕緣體可以相互轉(zhuǎn)化，玻璃常溫下導(dǎo)體和絕緣體可以相互轉(zhuǎn)化，玻璃常溫下是絕緣體，高溫熔化后變成了導(dǎo)體是絕緣體，高溫熔化后變成了導(dǎo)體1.3.1 1.3.1 材料的導(dǎo)電性材料的導(dǎo)電性 如果在金

5、屬的兩端提供電位差，就會如果在金屬的兩端提供電位差，就會在金屬中產(chǎn)生電場。于是，自由電子在金屬中產(chǎn)生電場。于是，自由電子在這個電場的作用下就會從低電位移在這個電場的作用下就會從低電位移向高電位，從而形成電流。由于在金向高電位，從而形成電流。由于在金屬中自由電子的數(shù)量多，很容易發(fā)生屬中自由電子的數(shù)量多，很容易發(fā)生電荷的移動，因此，金屬容易導(dǎo)電。電荷的移動，因此，金屬容易導(dǎo)電。 歐姆定律即：歐姆定律即：金屬為什么會金屬為什么會導(dǎo)電呢？金屬導(dǎo)電呢？金屬原子的結(jié)合方原子的結(jié)合方式式 這種阻礙電荷移動的能力稱為電阻。對于給定材這種阻礙電荷移動的能力稱為電阻。對于給定材料的一段導(dǎo)體，它的電阻與長度（料的一

6、段導(dǎo)體，它的電阻與長度（L L）與橫截面積）與橫截面積(s)(s)成反比，即成反比，即 是一個僅與導(dǎo)體材料有關(guān)的物理量，叫材料的是一個僅與導(dǎo)體材料有關(guān)的物理量，叫材料的電阻率電阻率，單位是歐姆，單位是歐姆米。米。 電阻率的倒數(shù)電阻率的倒數(shù)稱作稱作電導(dǎo)率電導(dǎo)率 。1.3.1 1.3.1 材料的導(dǎo)電性材料的導(dǎo)電性1.3.1 1.3.1 材料的導(dǎo)電性材料的導(dǎo)電性 工程技術(shù)中還可用工程技術(shù)中還可用IACSIACS（國際退火銅標準）單（國際退火銅標準）單位來表示電導(dǎo)率位來表示電導(dǎo)率: : 電阻率的值越小電阻率的值越小, ,電導(dǎo)率的值越大電導(dǎo)率的值越大, ,材料的導(dǎo)材料的導(dǎo)電性能就越好常用金屬材料的電阻率

7、、電導(dǎo)率及電性能就越好常用金屬材料的電阻率、電導(dǎo)率及溫度系數(shù)見表溫度系數(shù)見表1-1(1-1(課本第課本第4 4頁頁) )。 100%()xIACS標準退火銅電阻率金屬的電阻率1.3.1 1.3.1 材料的導(dǎo)電性材料的導(dǎo)電性 溫度對電阻的影響溫度對電阻的影響 金屬的電阻隨溫度的升高而增大。當(dāng)溫度接金屬的電阻隨溫度的升高而增大。當(dāng)溫度接近于熔點或接近近于熔點或接近0K0K時，電阻與溫度呈下式所表時，電阻與溫度呈下式所表示的線性關(guān)系：示的線性關(guān)系：3.3.影響金屬導(dǎo)電性的主要因素影響金屬導(dǎo)電性的主要因素 電阻溫度系數(shù)隨所選擇的起始溫度電阻溫度系數(shù)隨所選擇的起始溫度T0T0而異。而異。當(dāng)電阻率與溫度呈

8、線性關(guān)系時，對不同起始溫當(dāng)電阻率與溫度呈線性關(guān)系時，對不同起始溫度的電阻溫度系數(shù)可用下式換算：度的電阻溫度系數(shù)可用下式換算：1.3.1 1.3.1 材料的導(dǎo)電性材料的導(dǎo)電性1.3.1 1.3.1 材料的導(dǎo)電性材料的導(dǎo)電性 雜質(zhì)對電阻的影響雜質(zhì)對電阻的影響 純金屬具有規(guī)則的結(jié)純金屬具有規(guī)則的結(jié)晶格子，因此電阻率很晶格子，因此電阻率很小。雜質(zhì)，即使含量極小。雜質(zhì)，即使含量極少，也會導(dǎo)致金屬晶格少，也會導(dǎo)致金屬晶格的畸變，造成電子散射，的畸變，造成電子散射，電阻率增加。電阻率增加。1.3.1 1.3.1 材料的導(dǎo)電性材料的導(dǎo)電性 應(yīng)力對電阻的影響應(yīng)力對電阻的影響 彈性范圍內(nèi)單向拉伸或者扭轉(zhuǎn)應(yīng)力能提高

9、金屬的電阻彈性范圍內(nèi)單向拉伸或者扭轉(zhuǎn)應(yīng)力能提高金屬的電阻率，并存在下面的關(guān)系：率，并存在下面的關(guān)系： 單向拉單向拉應(yīng)力使電阻率增加了，拉伸時使原子的間距增應(yīng)力使電阻率增加了，拉伸時使原子的間距增大，同時晶格也發(fā)生了扭曲大，同時晶格也發(fā)生了扭曲。 單向壓應(yīng)力時電阻率有所降低。單向壓應(yīng)力時電阻率有所降低。0r0r(1); 無負荷時的電阻率應(yīng)力系數(shù)拉應(yīng)力1.3.1 1.3.1 材料的導(dǎo)電性材料的導(dǎo)電性 形變對電阻的影響形變對電阻的影響 金屬冷加工引起的變形對電阻亦有影響，當(dāng)冷變形度超金屬冷加工引起的變形對電阻亦有影響，當(dāng)冷變形度超過過1010時，電阻稍有增加，通常純金屬由冷變形引起的電時，電阻稍有增

10、加，通常純金屬由冷變形引起的電阻率的增加約為阻率的增加約為2626。1.3.1 1.3.1 材料的導(dǎo)電性材料的導(dǎo)電性 熱處理對電阻的影響熱處理對電阻的影響 導(dǎo)電金屬經(jīng)冷變形后，強度和硬度增高，導(dǎo)電性降低。導(dǎo)電金屬經(jīng)冷變形后，強度和硬度增高，導(dǎo)電性降低。退火后，其電導(dǎo)率可得到恢復(fù)。退火后，其電導(dǎo)率可得到恢復(fù)。非導(dǎo)電材料：橡膠、油漆、金屬氧化物、塑料、搪瓷。非導(dǎo)電材料：橡膠、油漆、金屬氧化物、塑料、搪瓷。導(dǎo)電性好的材料：銀、銅、鋁、鐵、鈦導(dǎo)電性好的材料：銀、銅、鋁、鐵、鈦半導(dǎo)體：石墨、硅、鍺半導(dǎo)體：石墨、硅、鍺4.4.典型材料的導(dǎo)電性典型材料的導(dǎo)電性 1.3.1 1.3.1 材料的導(dǎo)電性材料的導(dǎo)電

11、性復(fù)習(xí)1 1、電流和電阻的產(chǎn)生原理、電流和電阻的產(chǎn)生原理2 2、電阻率和電導(dǎo)率、電阻率和電導(dǎo)率3 3、國際退火銅標準表示電導(dǎo)率、國際退火銅標準表示電導(dǎo)率4 4、影響金屬導(dǎo)電性的因素、影響金屬導(dǎo)電性的因素 溫度、雜質(zhì)、應(yīng)力、形變、熱處理溫度、雜質(zhì)、應(yīng)力、形變、熱處理1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性 磁鐵能夠吸引鐵塊是人所共知的磁現(xiàn)象。磁鐵能夠吸引鐵塊是人所共知的磁現(xiàn)象。每一塊磁鐵都有兩個磁極一個叫每一塊磁鐵都有兩個磁極一個叫N N極一個叫極一個叫S S極。極。兩個相同的極就會互相排斥；不同的極則互相兩個相同的極就會互相排斥；不同的極則互相吸引。這說明，磁鐵的磁極之間有相互作用力吸

12、引。這說明，磁鐵的磁極之間有相互作用力存在，叫做磁力。存在，叫做磁力。1.1.物質(zhì)的磁特性物質(zhì)的磁特性 磁力磁力1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性磁場磁場磁場不只是由磁鐵產(chǎn)生，電流也能產(chǎn)生磁場磁場不只是由磁鐵產(chǎn)生，電流也能產(chǎn)生磁場1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性磁場磁場1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性 一切物質(zhì)都是由原子所構(gòu)成的，而原子則是由原子核一切物質(zhì)都是由原子所構(gòu)成的，而原子則是由原子核和電子所組成，這些運動著的電子和電子所組成，這些運動著的電子( (它不僅繞核旋轉(zhuǎn)，而它不僅繞核旋轉(zhuǎn)，而且還有自旋且還有自旋) )相當(dāng)于一個閉合回路的電流，這種

13、特殊形式相當(dāng)于一個閉合回路的電流，這種特殊形式的電流在它自己的用圍產(chǎn)生了磁場。因此物質(zhì)的磁性是電的電流在它自己的用圍產(chǎn)生了磁場。因此物質(zhì)的磁性是電子在原子中的旋轉(zhuǎn)運動所引起的。也就是說，自然界中沒子在原子中的旋轉(zhuǎn)運動所引起的。也就是說，自然界中沒有非磁性的物質(zhì)，它們毫無例外地都具有不同程度的磁性。有非磁性的物質(zhì)，它們毫無例外地都具有不同程度的磁性。 1.1.物質(zhì)的磁特性物質(zhì)的磁特性 軌道磁矩軌道磁矩自旋磁矩自旋磁矩1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性1.1.物質(zhì)的磁特性物質(zhì)的磁特性 當(dāng)原子中一個電子層已經(jīng)排滿時，這個層電子磁當(dāng)原子中一個電子層已經(jīng)排滿時，這個層電子磁矩總和就等于零，

14、該原子就沒有磁矩；若一個原子的矩總和就等于零，該原子就沒有磁矩；若一個原子的電子層未被排滿，電子磁矩的總和不為零，該原子就電子層未被排滿，電子磁矩的總和不為零，該原子就有了磁矩。有了磁矩。 物體本身內(nèi)部電子的自旋和軌道物體本身內(nèi)部電子的自旋和軌道 磁矩和為零，對外不顯示磁性，若磁矩和為零，對外不顯示磁性，若 加上外加磁場就被磁化，會表現(xiàn)加上外加磁場就被磁化，會表現(xiàn) 出一定的磁性。出一定的磁性。到底一個原子有沒有磁矩？或者對外顯到底一個原子有沒有磁矩？或者對外顯示磁性嗎？示磁性嗎？1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性 根據(jù)磁性的強弱，又可將物質(zhì)分為根據(jù)磁性的強弱，又可將物質(zhì)分為抗磁性

15、、順磁性抗磁性、順磁性和鐵磁性和鐵磁性三類。三類。 抗磁性物質(zhì)：抗磁性物質(zhì)：使磁場減弱的物質(zhì)，磁化率為負。氫、水、使磁場減弱的物質(zhì)，磁化率為負。氫、水、金、銀、銅等；金、銀、銅等； 順磁性物質(zhì)：順磁性物質(zhì)：使磁場略有增強的物質(zhì)，磁化率為正。氧、使磁場略有增強的物質(zhì)，磁化率為正。氧、空氣、鋁、鉑等。高溫下（高于居里溫度時）鐵、鈷、空氣、鋁、鉑等。高溫下（高于居里溫度時）鐵、鈷、鎳具有順磁性。鎳具有順磁性。 鐵磁性物質(zhì)：鐵磁性物質(zhì)：使磁場劇烈增加的物質(zhì)，磁化率很大。鐵、使磁場劇烈增加的物質(zhì)，磁化率很大。鐵、鈷、鎳等。鈷、鎳等。1.1.物質(zhì)的磁特性物質(zhì)的磁特性 1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材

16、料的磁特性鐵磁性鐵磁性的基本特點是的基本特點是自發(fā)磁化自發(fā)磁化和和磁疇磁疇。自發(fā)磁化自發(fā)磁化：由于物質(zhì)自身的能量，使任一小區(qū)域內(nèi)的所有：由于物質(zhì)自身的能量，使任一小區(qū)域內(nèi)的所有原子磁矩都按一定規(guī)則排列起來的現(xiàn)象。原子磁矩都按一定規(guī)則排列起來的現(xiàn)象。2.2.磁疇磁疇 磁磁疇疇：鐵磁性物質(zhì)鐵磁性物質(zhì)在不強的磁場作用下，就在不強的磁場作用下，就容易磁化到飽和，其原因是物質(zhì)內(nèi)部容易磁化到飽和，其原因是物質(zhì)內(nèi)部有磁疇存在。有磁疇存在。鐵磁鐵磁性物質(zhì)在沒有外磁性物質(zhì)在沒有外磁場作用時，原子磁矩已在一個個小的場作用時，原子磁矩已在一個個小的區(qū)域內(nèi)按某一方向平行排列，每一個區(qū)域內(nèi)按某一方向平行排列，每一個小域

17、都達到了磁化飽和的程度這種小域都達到了磁化飽和的程度這種小區(qū)域稱為小區(qū)域稱為磁疇磁疇。 疇壁疇壁1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性 磁化是通過磁疇的轉(zhuǎn)動和磁疇疇壁的移動來完磁化是通過磁疇的轉(zhuǎn)動和磁疇疇壁的移動來完成的。若鐵磁性物質(zhì)需要的磁化能量小，說明成的。若鐵磁性物質(zhì)需要的磁化能量小，說明它容易磁化，反之就難于磁化。它容易磁化，反之就難于磁化。 磁化磁化 若將鐵磁性物質(zhì)置于外磁場若將鐵磁性物質(zhì)置于外磁場中，磁場作用使磁疇的磁矩中，磁場作用使磁疇的磁矩從各個不同方向轉(zhuǎn)到磁場的從各個不同方向轉(zhuǎn)到磁場的方向或接近磁場的方向，因方向或接近磁場的方向，因此對外呈現(xiàn)較強或很強的磁此對外呈現(xiàn)

18、較強或很強的磁性。這一過程就是性。這一過程就是磁化磁化。1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性HB磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率磁介質(zhì)中磁感應(yīng)強度與磁場強度之比。用磁介質(zhì)中磁感應(yīng)強度與磁場強度之比。用表示表示表征磁介質(zhì)導(dǎo)磁性能的物理量表征磁介質(zhì)導(dǎo)磁性能的物理量磁場強度磁場強度H H其實是指外加磁場的強度，乘以一個系數(shù)其實是指外加磁場的強度，乘以一個系數(shù)，得到因磁感應(yīng)而磁化以后總磁場的強度得到因磁感應(yīng)而磁化以后總磁場的強度B B，即磁感應(yīng)強度，即磁感應(yīng)強度1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性 各種鐵磁性材料的磁導(dǎo)率由冷加工、淬火處理、雜質(zhì)各種鐵磁性材料的磁導(dǎo)率由冷加工、淬火處理、雜質(zhì)等引起的

19、晶格變化，阻礙疇壁移動，會使磁導(dǎo)率降低。等引起的晶格變化，阻礙疇壁移動，會使磁導(dǎo)率降低。退火處理會使磁導(dǎo)率上升。退火處理會使磁導(dǎo)率上升。1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性 當(dāng)沒有外磁場作用時，鐵磁物質(zhì)內(nèi)部各磁疇的磁矩當(dāng)沒有外磁場作用時，鐵磁物質(zhì)內(nèi)部各磁疇的磁矩取向是雜亂無章的，磁矩是相互抵消的，因而對外不顯取向是雜亂無章的，磁矩是相互抵消的，因而對外不顯磁性。但當(dāng)鐵磁材料被置于外磁場中時，在磁場作用下，磁性。但當(dāng)鐵磁材料被置于外磁場中時，在磁場作用下，各個磁疇磁矩在一定程度上沿著磁場方向排列起來，這各個磁疇磁矩在一定程度上沿著磁場方向排列起來，這樣在宏觀上就對外顯示出一定的磁性。

20、樣在宏觀上就對外顯示出一定的磁性。 為了描述材料的磁化狀態(tài)，定義一個稱為為了描述材料的磁化狀態(tài)，定義一個稱為磁化強度磁化強度的的矢量，用矢量，用M M表示。它表示單位體積內(nèi)所有磁矩的矢量和。表示。它表示單位體積內(nèi)所有磁矩的矢量和。單位是單位是A/MA/M（安（安/ /米）。米）。體積。單個分子的磁矩；VmVmMiiV0lim3.3.鐵磁性材料的磁化規(guī)律鐵磁性材料的磁化規(guī)律 磁化強度磁化強度1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性 實驗方法測定磁化曲線，實驗方法測定磁化曲線，18711871年斯托列托夫最早測年斯托列托夫最早測定了鐵的磁化曲線。定了鐵的磁化曲線。 磁化場是由繞在環(huán)狀鐵芯磁

21、化場是由繞在環(huán)狀鐵芯上的螺管產(chǎn)生的，改變磁上的螺管產(chǎn)生的，改變磁場強度是通過改變電流大場強度是通過改變電流大小的方法得到的。小的方法得到的。磁化曲線磁化曲線1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性 磁化曲線：鐵磁性材料的磁化曲線如圖所示。磁化曲線：鐵磁性材料的磁化曲線如圖所示。鐵磁性物質(zhì)在外磁場作用下所具有的磁化規(guī)律，又稱技術(shù)磁化曲線鐵磁性物質(zhì)在外磁場作用下所具有的磁化規(guī)律，又稱技術(shù)磁化曲線飽和磁飽和磁化強度化強度HM）：相對磁導(dǎo)率（無量綱），：真空磁導(dǎo)率（），：磁導(dǎo)率（），磁感應(yīng)密度（無量綱：磁化率磁場強度，：磁化強度rrrH/mH/mT:B1 )(,A/m)(:HA/m)(00HH

22、BMHM磁化率磁化率1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性磁化率大于和小于0分別表示什么？HB磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率 在渦流檢測中，對于非磁性材料在渦流檢測中，對于非磁性材料可看作為常數(shù)，可看作為常數(shù)，不必考慮不必考慮的變化所帶來的影響，而鐵磁性材料，不的變化所帶來的影響，而鐵磁性材料，不僅僅r r很大，很大，實際上也是個變量，因此，需要考慮實際上也是個變量，因此，需要考慮的的變化所產(chǎn)生的效應(yīng)。變化所產(chǎn)生的效應(yīng)。材料。的金屬稱為鐵磁性金屬把材料。的金屬稱為非磁性金屬通常把11rr1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性HBVmMiV0li

23、mHM磁性材料的磁性是隨著磁性材料的磁性是隨著溫度而改變的。在一定溫度而改變的。在一定溫度以上，材料的磁性溫度以上，材料的磁性就完全消失，這個使磁就完全消失，這個使磁性材料完全失去磁性的性材料完全失去磁性的溫度稱為居里溫度溫度稱為居里溫度( (或或稱居里點稱居里點) )。它是強磁。它是強磁性和順磁性轉(zhuǎn)變的溫度，性和順磁性轉(zhuǎn)變的溫度，也就是鐵磁性材料使用也就是鐵磁性材料使用溫度的最高極限。溫度的最高極限。1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性4 4. .居里溫度居里溫度 1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性 鐵磁性材料在居里溫度以上進行渦流檢測可鐵磁性材料在居里溫度以上進行

24、渦流檢測可視為非鐵磁性材料視為非鐵磁性材料1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性磁化后的剩余磁磁化后的剩余磁感應(yīng)強度感應(yīng)強度BrBr剩磁剩磁矯頑力用矯頑力用HcHc表示表示矯頑力矯頑力磁滯回線和磁滯現(xiàn)象磁滯回線和磁滯現(xiàn)象磁鍛煉磁鍛煉磁滯回線所包圍的面積表示的鐵磁性物質(zhì)磁化與反磁化一磁滯回線所包圍的面積表示的鐵磁性物質(zhì)磁化與反磁化一周的能量損耗，稱為磁滯損失。周的能量損耗，稱為磁滯損失。不同鐵磁材料的飽和磁滯回線所包圍的面積是不同的，軟不同鐵磁材料的飽和磁滯回線所包圍的面積是不同的，軟磁材料的磁滯回線狹窄，所包圍的面積小，故磁化時損耗磁材料的磁滯回線狹窄，所包圍的面積小，故磁化時損耗的

25、能量小，磁化容易；的能量小，磁化容易； 硬磁材料的磁滯回線形狀肥大，所包圍的面積大，損耗的硬磁材料的磁滯回線形狀肥大，所包圍的面積大，損耗的能量多，故磁化困難。能量多，故磁化困難。非鐵磁性材料，相同的磁場強度引起的變化要比鐵磁性材非鐵磁性材料，相同的磁場強度引起的變化要比鐵磁性材料小得多，其回線是直線，沒有飽和與滯后現(xiàn)象。料小得多，其回線是直線，沒有飽和與滯后現(xiàn)象。磁滯現(xiàn)象是鐵磁性材料磁化所特有的現(xiàn)象。磁滯現(xiàn)象是鐵磁性材料磁化所特有的現(xiàn)象。1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性磁滯損失磁滯損失1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性HBTQTQ兩點連線的斜率稱兩點連線的斜率稱

26、為為增量磁導(dǎo)率。增量磁導(dǎo)率。局部磁滯回線局部磁滯回線 在檢查鐵磁性材在檢查鐵磁性材料的缺陷時，常用直料的缺陷時，常用直流磁化的方法將鐵磁流磁化的方法將鐵磁性材料磁化到飽和，性材料磁化到飽和，使磁導(dǎo)率的變化趨向使磁導(dǎo)率的變化趨向等于等于1 1的漸近線趨近，的漸近線趨近，故可作為非鐵磁性材故可作為非鐵磁性材料來對待。料來對待。1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性 主要有溫度、形變以及材料的組織等。主要有溫度、形變以及材料的組織等。 一般飽和磁化強度一般飽和磁化強度Ms隨隨溫度溫度的升高而下降，低的升高而下降，低溫時溫時Ms下降得較為緩慢，當(dāng)溫度接近居里點時下降得較為緩慢，當(dāng)溫度接近居里

27、點時Ms急劇下降，到居里點時為零。這種下降是由急劇下降，到居里點時為零。這種下降是由于原子的熱運動產(chǎn)生的自旋無序傾向所造成的。于原子的熱運動產(chǎn)生的自旋無序傾向所造成的。對于磁導(dǎo)率和溫度的關(guān)系可分為兩種情況，對于磁導(dǎo)率和溫度的關(guān)系可分為兩種情況，1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性 塑性形變塑性形變越大使磁導(dǎo)率下降，矯頑力增大，退火后磁導(dǎo)率提越大使磁導(dǎo)率下降，矯頑力增大，退火后磁導(dǎo)率提高，矯頑力降低。晶粒越細小磁導(dǎo)率越小，矯頑力越大。高，矯頑力降低。晶粒越細小磁導(dǎo)率越小，矯頑力越大。材料組織影響，晶粒大小和加工硬化的影響相同。材料組織影

28、響，晶粒大小和加工硬化的影響相同。鐵素體晶粒越細小，磁導(dǎo)率越小，矯頑力越大。鐵素體晶粒越細小，磁導(dǎo)率越小，矯頑力越大。純度越高磁導(dǎo)率越大，矯頑力越??；純度越高磁導(dǎo)率越大，矯頑力越小；晶界亞晶界、位錯越少，磁導(dǎo)率越高，矯頑力越晶界亞晶界、位錯越少，磁導(dǎo)率越高，矯頑力越??；??；應(yīng)力越小，磁導(dǎo)率越高，矯頑力越小。應(yīng)力越小，磁導(dǎo)率越高，矯頑力越小。1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性 在鐵磁性金屬中溶入抗磁性金屬，可使磁在鐵磁性金屬中溶入抗磁性金屬，可使磁化強度降低，并隨著溶質(zhì)原子濃度的增加而下化強度降低，并隨著溶質(zhì)原子濃度的增加而下降。溶質(zhì)原子的原子價愈高，則磁化強度降低降。溶質(zhì)原子的原子價愈高，則磁化強度降低得就愈劇烈，見下圖得就愈劇烈，見下圖 在鐵磁性金屬中溶入抗磁性金屬，鐵鈷鎳是鐵磁性物質(zhì)在鐵磁性金屬中溶入抗磁性金屬，鐵鈷鎳是鐵磁性物質(zhì)1.3.2 1.3.2 材料的磁特性材料的磁特性 鐵磁物質(zhì)溶入強順磁性金屬時，少量的溶質(zhì)能鐵磁物質(zhì)溶入強順磁性金屬時，少量的溶質(zhì)能使使MsMs增高，但溶質(zhì)濃度增加得多時，反而導(dǎo)致增高，但溶質(zhì)濃度增加得多時，反而導(dǎo)致MsMs降低。降低。 兩種鐵磁性物質(zhì)組成固溶體時，如兩種鐵磁性物質(zhì)組成固溶體時，如FeNiFeNi和和NiCoNiCo，它們的，它們的MsMs