棒狀軟磁材料磁特性測試方法的研究

爲用棒狀樣品檢(jiǎn)驗軟(ruǎn)磁材料的磁性能參數而不考慮退磁場(chǎng)的影響，目前唯壹的标準測(cè)量方法是磁導計法。在磁導計法中（參考标準IEC 60404-4:2000、GB 13012-2008），樣品通過與其兩端緊密接觸(chù)的軟磁材料做的磁轭構成閉(bì)合磁路，而被繞在磁轭（B類磁導計法）或樣品上（A類磁導計法）的通電流繞組進行磁化，樣品的磁感應強度或磁化強度是用套在其上的線圈中感生電動勢的積分用磁通計測量的。這樣，原來開路條狀樣品中的退磁場，由於(yú)其兩端的磁極的作用被在磁轭中感生的反号磁極抵消瞭(le)大部分，緻使退磁場的複雜影響忽略不計。與磁化繞組均勻繞在樣品上的環樣測(cè)磁相比，用磁導計可把*大磁場(chǎng)加大多倍，但是磁轭的有限磁阻以及在樣品兩端鄰域複雜的磁極分布未被考慮，仍将導緻磁場(chǎng)沿樣品長(zhǎng)度的不均勻，同時不能用磁化電流，繞組匝數和磁路長準確(què)計算磁場。這樣，磁場的均勻性和測量成瞭(le)各種磁導計設計中的主要問題[1,2]。

雖然目前所有配置瞭磁導計做軟磁材料開路樣品測(cè)量的設備(bèi)都應該(gāi)具有校準過的磁通計和磁場(chǎng)線圈，但多數仍然存在磁場測(cè)量不確(què)定的問題[3]。與此相關，每當發現同一樣品有不同廠家生産(chǎn)的磁導計測(cè)量的結果極爲不同時，總用磁通準確(què)度、電(diàn)流準確(què)度和标定線圈的準確(què)度去說服用戶，實際上磁導(dǎo)計(jì)本身可能存在的内禀誤差往往被忽略，甚至沒(méi)有人去關(guān)注。在無法判斷結果是否準確時，不得不依靠單(dān)位之間的協商確(què)定一個标準來統一數據。顯然，這種人爲確(què)定的标準是缺乏科學根據，因而至今不存在大家認可的國際标準和國家标準[4]。

原則上，棒狀樣品的真實磁性是可以用磁通計(jì)法測(cè)量的，即：隻要樣品很長(zhǎng)並(bìng)在更長(zhǎng)的通電流螺線管中磁化。在這種情況(kuàng)下，樣品中心的退磁場(chǎng)可以小到被忽略，磁場H才可以被由電流算出的外加場Ha**代替。但是這種方法從來未被用過，因爲被測出的性能随樣品長度增大而趨於(yú)真實磁性的速度非常慢，螺線管的加長又要伴随著(zhe)所施加功率的成比例增大，制備樣品和測試也很困難。

由華鳴儀器公司特聘磁測(cè)量傑出專家陳笃行教授主持經過近一年的研究，我公司發明瞭(le)一種棒狀軟(ruǎn)磁材料标準樣品測(cè)定方法和測(cè)試裝置。即通過對有限長度的棒狀鐵磁樣品在螺線管中的測(cè)量，對獲得的原始MH曲線上每點進行以微分磁化率爲退磁因子的退磁修正，便可以獲得真實的磁化強度對磁場(chǎng)的關系曲線，這時候才可以通過考核磁通準確(què)度、電(diàn)流準確(què)度和标定線圈的準確(què)度來解釋。並可将測試後獲得的具有準確(què)磁性的長(zhǎng)樣品，無可争議的用作上等标準樣品，或将此樣品截短獲(huò)得二級(jí)标準樣品所使用。同時将滿足磁導計法測量結果的正誤鑒定，以改進磁導計法測試的标準規範，有瞭可參考的這種标準樣品，目前嚴重存在的軟磁棒樣磁性測(cè)量結(jié)果不一緻問題，便可逐步得到解決。

該項目研究相關内容已經申報(bào)發(fā)明磚利“鐵磁圓柱直流磁性能标準樣品測定方法、磁導計校正方法”一項，發表JMMM論文一篇，摘要錄入第十七屆國内磁學和磁性材料會議論文集一項並進行大會交流；還有兩篇論文（中、英文刊物各投一篇）已經通過審核。特别是**篇英文論文，将B類磁導計測試法和螺線管磁通計退磁修正法在測試圓柱形棒狀樣品時達到上乘統一獲得國際磁測量專家的好評，稱贊解決瞭軟磁材料測量中一個長期懸而未決的問題，論文強烈推薦發表，並評價它将對軟磁材料開路測量獲得真實的M(H)磁特性曲線做出瞭(le)寶(bǎo)貴的貢獻，其影響将是深遠的！