第三章 材料的磁学性能
材料的磁化特征及其基本参数
一、磁化现象及磁化强度 磁性与物质的微观结构相关，决定于原子 结构、原子间的相互作用，例如:键结合和 晶体结构等。 磁性是微观结构表现出来的一种宏观现象。 研究磁性也是研究材料物质内部微观结构 的方法。
磁化现象及磁化强度
一切物质都具有磁性，任何空间都存在磁场，只是强弱不同而已。 根本原因：
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磁----电 磁现象的本质是由于带电物体运动的结果。 原子中电子的绕核运动、电子本身的自旋，都会产生磁场。 一个分子内部全部电子运动产生的磁场的总和叫做分子磁 场。 • 物质在磁场中，由于受到磁场作用而呈现一定磁性称为磁 化 • 凡是能被磁场磁化的物质称为磁介质（磁质）。
当物质处于磁场中时，会使磁场发生变化，不 同的物质所引起的磁场变化不一样。 使磁场减弱的物质称为抗磁性物质 铜、银、 金、汞、锌等 使磁场强烈增加的物质称为铁磁性物质 铁， 钴、镍等 使磁场略有增加的物质称为顺磁性物质 锂、 钠、钾、铷等
磁化强度
磁化强度：单位体积的总磁矩
磁极化强度
材料受磁化后呈规律排列，宏观上显示磁极 （南北极），把微观的磁分子称为磁偶极 子，宏观所表示出的磁矩称为磁偶极矩jm 磁极化强度:单位体积的磁偶极矩称为磁极化 强度
二、磁化率与物质磁性的分类
磁化率：当外加磁场后物质被磁化的难易程度，与 材料的温度有关。
磁化强度
但是当没有外加磁场时，材料内部原子或电子形 成的磁场时杂乱无章的，磁分子产生的磁场相互 抵消，因此对外通常不显示磁性。 概念引入: 前述材料原子核自旋运动，电子的绕 核运动及电子本身的自旋运动都将形成环形电流 产生磁性。 一个环形电流的磁矩：Pm=ΙS Ι环形电流的强度， S是环形所包围的面积。 当有外加磁场后，环形电流的磁矩沿磁场规律排 列，在宏观上显示磁性。用磁化强度衡量物质磁 性强弱及磁化状态
磁质的分类
三、磁导率
前述当物质被磁化后会影响其所处的外加磁场的变化，例如，铁磁体 就使其所处的磁场强烈的增加 设增加后的总磁场为B，外加磁场为H，磁化强度为M， 加入磁介质前磁感应强度B0=μ0H 加入磁介质后引起的附加磁感应强度B′ =μ0M 加入磁介质后总磁感应强度： B=B0+ B′ =μ0H+μ0M μ0为真空磁导率 根据B= μ0 (H+M ) 磁化率：χ=M/H B= μ0 (H+χH ) = μ0 (1+χ ) H 把令μ = μ0 (1+χ ) 1+χ= μr 则μ = μ0 (1+χ ) = μ0 μr B= μH或μ=B/H
μ称为磁导率（绝对磁导率），为材料内磁感应强度与磁场 强度导率和磁场的关系
磁滞：指铁磁材料的磁性状态变化时，磁化 强度滞后于磁场强度，它的磁通密度B与磁场 强度 H之间呈现磁滞回线关系 剩磁Br：磁滞回线中，外磁场 减小为零时， 铁磁质所具有的磁感应强度 矫顽力Hc：为使剩磁降低为零而施加的反向 外磁场强度 磁致损耗：铁磁材料在磁化过程中由磁滞现 象引起的能量损耗。经一次循环，磁滞损耗 等于磁滞回线的面积 动态磁化曲线（磁滞回线）