环形Fe-Ga合金动态磁导率和损耗分析

Fe-Ga合金的动态磁导率和损耗是研究Fe-Ga合金器件设计和应用的基础。为了研究高频Fe-Ga合金传感器,首先需要分析Fe-Ga合金的动态磁导率和损耗。该文建立了环形Fe-Ga合金动态磁导率和损耗模型,并采用AMH-1M-S型动态磁特性测试系统测量了不同磁场频率下Fe-Ga合金弹性磁导率、黏滞性磁导率和损耗因数曲线,利用阻抗分析仪测试环形Fe-Ga合金的电阻和电感,通过模型计算出不同频率下的环形Fe-Ga合金的弹性磁导率和黏滞性磁导率,分析了弹性磁导率和黏滞性磁导率随磁场频率的变化情况。结果表明,随着磁场频率增大,弹性磁导率先下降后升高,黏滞性磁导率不断升高,模型计算结果与实验结果一致。损耗因数随着磁场频率的增加先增加后降低最后趋于平稳。电磁损耗和介质储能随着磁场频率的增加逐渐增大。

动态磁导率的反正切模型研究及其在时间差型磁通门的应用

为更好研究时间差型磁通门的特性,对磁滞回线模型进行研究。针对反正切模型曲率固定导致磁导率与实际磁芯存在偏差的不足,提出基于动态磁导率的磁滞回线反正切模型。将模型相对偏差由原来的10%降低至3%以内。利用动态磁导率模型对时间差磁通门的输出响应进行研究,模型计算结果与仿真偏差小于5%。动态磁导率模型为磁芯研究提供了理论依据,同时其对磁导率的精确逼近可以使利用磁导率计算的磁传感器研究结果更加精确且符合实际。

粉末粘结Tb-Dy-Fe合金的磁致伸缩性能及动态磁导率

采用酚醛树脂粘结Tb0.27Dy0.73Fe1.95合金颗粒,在磁场取向作用下压制成形制备复合材料,研究粉末粒度、成形压力对其密度、磁致伸缩性能和动态磁导率的影响。结果表明,400 MPa成形压力下,250~420μm粉末制备的样品密度可达6.6 g/cm^3,在400 k A/m磁场下的磁致伸缩系数为731×10^-6,比粉末粒度为38~58μm的样品高110×10^-6。样品在5~50 kHz的交流磁场中磁导率变化幅度低于2%,具有很好的频率稳定性;交流磁场叠加偏置磁场的条件下,样品在1 k Hz交流磁场下无偏置磁场的磁导率为4.4,偏置磁场为1 528.3 A/m时增加到10.2,增加幅度大于131%。

磁性多孔纳米片微波磁导率的微磁学研究

本文基于微磁学理论模拟了多孔α-Fe纳米片的微波磁性能.与无纳米孔洞的纳米片对比,发现由于纳米孔洞的引入导致退磁能发生改变,破坏了纳米片原有的磁畴分布,使纳米片内部存在数目更多、体积更小、局域有效场强不同的磁畴,从而增加了高频磁损耗峰的数目.由于部分损耗峰的相互交叠,为在10—30 GHz范围拓宽电磁波吸收的带宽提供了潜在可能性.模拟结果表明多孔纳米片的磁损耗峰数目、强度、峰宽和频率分布受孔洞排布方式和孔洞数目的影响.由于纳米孔洞的存在可以降低材料的密度,模拟结果表明多孔α-Fe纳米片可用于开发吸收频段宽、重量轻的电磁波吸收材料.

利用局部磁滞回线特性的无损检测新方法

提出了一种利用局部磁滞回线特性的无损检测新方法。首先,研究了钢板内部缺陷对其动态磁导率分布的影响规律。其次,探讨了变励磁条件下局部磁滞回线的形成机理,并建立了动态磁导率与局部磁滞回线之间的关系模型。再次,根据所建立的关系模型,提出了一种利用局部磁滞回线特性实现对钢板缺陷进行无损检测的新方法,并给出检测系统的实现方案。最后,通过3D有限元法对实验模型进行仿真,并开展了一系列的物理实验进行了验证。结果表明,缺陷对钢板动态磁导率分布的影响显著,可利用局部磁滞回线特性来检测磁导率变化,从而达到检测内部缺陷,甚至背面缺陷的目的。所提新方法无需检测静态漏磁场磁感应强度,因此有效减小了磁化器体积。