ON THE ERROR OF MEASUREMENT OF FEEBLY MAGNETIC MATERIAL IN REGARD TO DEMAGNETIZING FIELD

现有的一些弱磁材料标准测磁方法,忽视了退磁场对冲击法磁化强度测量的重要影响,因而给出了过于乐观的精度估计。本文分析了退磁场对弱磁测量的影响,计算了无磁圆柱样品关于样品和线圈的冲击退磁因子,给出了退磁场引起的磁场、磁化强度测量误差及其修正办法,对弱磁测置的标准尺寸提出了建议。     

弱磁材料测量中由退磁场引起的误差

现有的一些弱磁材料标准测磁方法,忽视了退磁场对冲击法磁化强度测量的重要影响,因而给出了过于乐观的精度估计。本文分析了退磁场对弱磁测量的影响,计算了无磁圆柱样品关于样品和线圈的冲击退磁因子,给出了退磁场引起的磁场、磁化强度测量误差及其修正办法,对弱磁测置的标准尺寸提出了建议。     

铁磁材料制造工艺对金属磁记忆信号的影响

在采用金属磁记忆信号对铁磁材料进行损伤评价时,为排除制造工艺引入的冗余干扰信号,本研究针对两种铁磁性特种钢,采用EMS2003型金属磁记忆仪检测了锻造、铣削、磨削加工及热处理工艺后试件表面磁记忆信号的变化,并比较了交流电退磁与热处理退磁不同的退磁效果.结果显示:各机加工工序将引入不同形式的外载荷,导致磁记忆信号呈无规律杂乱分布,磨削工序引入外加激励磁场,产生强烈的干扰信号.经过交流电退磁后,试件表面依然存在残余磁场,而采用超过铁磁材料居里点的高温热处理退磁可以获得纯净的磁记忆信号.这一结果可以为利用磁记忆信号对铁磁材料进行损伤评价提供基础实验依据.     

Co—Nb／Cr磁性多层膜的振荡耦合

Ｃｏ－Ｎｂ－Ｃｒ磁性多层膜由高频溅射方法制得,由振动样品磁强计测量样品的磁性能。在２．６７Ｐａ溅射氩气压下,发现样品随Ｃｆ层厚度增加,铁磁层间出现铁磁性和反铁磁性的耦合振荡,饱和磁化强度Ｍｓ基本保持不变,而在０．６７Ｐａ溅射氩气压下,样品的饱和磁化强度Ｍｓ发生了振荡,这可能与春铁磁层中顺磁分量振荡变化有关。     

油气管道塑性变形的磁记忆检测

利用金属磁记忆检测技术对油气管道塑性变形进行检测。通过位错理论分析了铁磁材料塑性变形时的能量变化,用铁磁材料能量平衡理论分析了材料塑性变形过程中磁场信号的变化特征。通过对管道进行打压试验,用磁记忆检测设备对磁信号进行检测,研究了磁记忆信号与应力的对应关系,得出磁记忆信号随应力的变化特征。结果表明:铁磁材料在塑性变形时,其表面弱磁场发生突变,应力-磁感应强度曲线斜率增大;多次塑性变形导致磁场变化率降低。     

MTG法研究La1-xSrxMnO3体系的磁性与磁弛豫

利用外加磁场的MTG法对La1-xSrxMnO3体系的磁性与磁弛豫进行了研究.结果发现:在居里温度附近温度场和外加磁场的共同作用导致顺磁-铁磁两相消长与竞争现象.随外加磁场增强,两相共存温度区增大,铁磁-顺磁转变时间更长.     

化合物Gd1-xLaxMn2Ge2(x=0.06, 0.07)中场诱导的反铁磁→铁磁一级磁相变

在脉冲强磁场中测量了Gd1-xLaxMn2 Ge2 (x =0 .0 6 ,0 .0 7)化合物在不同温度下的磁化曲线。结果表明 ,当这些化合物处于反铁磁状态的温度范围内时 ,Mn次晶格中发生了场诱导的从反铁磁状态到铁磁状态的一级磁相变。随着温度的降低 ,相变临界磁场逐渐增大 ,达到最大值后 ,随着温度的进一步降低 ,临界磁场很快减小 ;随La含量的增加 ,相变临界磁场也很快减小。在交换相互作用的分子场模型基础上 ,考虑层面间Mn Mn交换作用随晶格常数a以及温度的变化 ,从理论上计算了这种场诱导的反铁磁→铁磁一级磁相变所对应的临界磁场 ,理论计算结果较好地描述了临界磁场随温度的变化规律。理论模型也较好地解释了在这些化合物中发生的从亚铁磁结构到反铁磁结构再到铁磁结构的一级自发磁相变     

Fe-Mn-Ti合金的磁硬机理

Ｆｅ－Ｍｎ－Ｔｉ合金在冷加工后于５４０℃左右高温回火可以得到较高的磁矫顽力。本研究用退磁曲线测量,磁转矩法测定磁织构随回火温度的变化;在１００℃－６００℃之回火时测定高温矫顽力随时间的变化,并分加外磁场和不加外磁场两种情况,分析磁退火效应。从多样性试验结果出发,分析讨论后得到Ｆｅ－Ｍｎ－Ｔｉ合金的高矫顽力的产生可能主要是单畸机理。     

漏磁检测技术及发展现状研究

介绍漏磁无损检测技术原理及特点；磁化强度、裂纹宽深度和埋深深度、捉离高度等因素对缺陷漏磁场的影响；磁化方法和漏磁场的信号处理技术。简述了目前我国及部分国外漏磁元损检测技术的应用和设备概况，以及该项技术的今后发展趋势。     

GdBa_2Cu_3O_(7-δ)薄膜样品中的不可逆线

分别测量了GdBa2Cu3O7-δ薄膜样品在H//c和H//ab时多个磁场下以及H=4T时不同角度下的的R-T曲线。低电阻区的电阻温度关系可以用磁通玻璃模型来解释,从中得到不可逆磁场-温度关系与R-T曲线上R/Rn=0.05%定义的磁场-温度关系相一致。H//c和H//ab两种情形下得到的磁场-温度关系具有较大差别表明不同的晶轴方向存在着不同的磁通钉扎行为。基于三维Ginzburg-Landau理论的有效磁场标度方程得到恒定磁场下不可逆温度随角度的变化关系获得了各向异性参数γ=7.3,表明GdBa2Cu3O7-δ薄膜的各向异性较大。     

Ru掺杂BaFe2As2体系Ba(Fe1-xRux)2As2的面内电输运性质演化研究

纵向磁阻能够反映铁砷化合物中载流子和自旋自由度间相互作用,为利用其对等价掺杂铁砷化合物的输运性质和自旋磁涨落进行研究,采用高温助熔剂法制备了高质量的Ba(Fe1-xRux)2As2单晶样品,测量了其中超导样品的ab面面内纵向磁阻。发现外场H作用下电阻值降低且磁阻大小随H2线性增大,分析表明负的纵向磁阻源于磁场对体系自旋涨落的压制效应;随着Ru掺杂量x增加,纵向磁阻系数曲线逐步下移,说明欠掺杂样品中自旋涨落较为剧烈,曲线下移反映了掺杂对体系内反铁磁自旋涨落的压制过程;应用二维反铁磁金属巡游电子模型对纵向磁阻的定性分析发现:随Ru掺杂量增加,模式耦合系数在最佳掺杂量子临界点处形式发生改变,说明伴随体系长程反铁磁序完全被压制,最佳掺杂和过掺杂样品内载流子与自旋涨落的作用方式产生了变化。     

基于磁荷假说的圆钢棒退磁因子计算

由于椭球体的磁介质能在均匀外磁场中被均匀磁化，而有限长的圆柱体磁介质在均匀外磁场中的磁化是不均匀的，不符合《磁粉探伤》教材中所列举的圆钢棒退磁因子列举数值的实际情况。简要介绍了有关磁介质的两种理论，即磁荷假说以及安培分子环流假说。从磁荷假说入手，推导了圆钢棒退磁因子的计算公式。将推导所得退磁因子数值与教材中的列举数值进行了比较，结果发现，推导计算值与教材中的数据差距很大，因此有必要对教材中圆钢棒的退磁因子进行修正。     

羰基铁镍纤维的结构控制及微波磁学性能研究

将不同比例的羰基铁和羰基镍混合气体在磁场引导下加热分解、形成了铁含量分别为80、55、20(ω/%,质量分数,下同)的羰基铁镍纤维.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)研究了羰基铁镍纤维相组成和形貌特征.将羰基铁镍纤维混合于环氧树脂中,经强磁场取向后制成同轴样品,通过矢量网络分析仪研究了其在2～18 GHz范围内的微波磁性能.结果发现羰基铁镍纤维的直径、长径比及形貌可通过磁场大小调节.对于直径为微米级的羰基铁镍纤维,其饱和磁化强度对微波磁性能的影响远大于直径及长径比的影响.当铁含量为20%纤维的直径减小到亚微米(0.8 μm)时,由于忽略了趋肤效应以及高的长径比,使其微波磁性能急剧提高.     

焊缝余高及缺陷对管道环焊缝漏磁检测的影响

基于轴向漏磁检测技术,采用有限元方法结合牵拉试验对管道环焊缝的漏磁场进行分析。通过改变焊缝余高以及焊缝中心处椭球型凹坑缺陷的尺寸,得到了描述漏磁场特征的磁通密度分布曲线。结果表明,焊缝中心无缺陷时,漏磁信号呈典型的增厚型特征,且随余高增加,磁通密度径向分量峰峰值、轴向分量峰谷值均非线性增大;焊缝中心存在椭球型凹坑时,漏磁信号出现复合现象,即表现为外侧焊缝的增厚型与中心缺陷的减薄型漏磁信号的叠加,且随余高增加,焊缝处缺陷的减薄型信号特征减弱。相同缺陷在管壁、熔合区、焊缝中心处的漏磁信号依次减弱,说明同样缺陷在焊缝中心时最不易被检出,该结果与牵拉试验结果一致。     

SmCo1-xFexAsO的多重磁性转变

采用固相反应法,制备出一系列SmCo1-xFexAsO(x=0,0.05,0.1,0.2)多晶样品。XRD测试结果表明所有样品均为单相,且具有ZrCuSiAs型四方结构,随着掺杂量的增加,晶格参数a逐渐减小,c逐渐增加。磁性测量结果表明,低掺杂量样品在5~300 K之间先后经历了反铁磁-铁磁-顺磁的磁性转变,低场下的M-T曲线表现出明显的不可逆性,且随着掺杂量的增加,反铁磁转变温度降低,铁磁转变温度向高温方向移动,表明样品的反铁磁性逐渐被抑制,而铁磁性逐渐增强。M-H曲线表明,在反铁磁转变温度以下,掺杂量x<0.2的样品,随着磁场的增加发生了由反铁磁到铁磁性的变磁性转变,且随着掺杂量的增加,在同一温度下的转变磁场变小。在掺杂量x=0.2时,当温度降低到5 K时仍没有观察到变磁性转变,在掺杂量x=0.2附近可能存在变磁性临界终点。     

非晶态Fe_(90-x)Si_xZr_(10)合金的磁矩,Curie温度和自旋波激发

非晶态Fe_(90-x)Si_xZr_(10)(x=0,4,7,10)合金是用单辊急冷方法制备的,用提拉样品磁强计测量了样品的磁化曲线和热磁曲线。发现每个磁性原子的平均磁矩μ和Curie温度T_c随Si含量的增加而增加,与相应的非晶态FeSiB合金相比,非晶态FeSiZr合金的μ和T_c明显偏低,认为这一反常现象是Fe-Fe原子间的反铁磁耦合的存在所致。低温下样品的磁化强度与温度的关系较好地符合Bloch T~(3/2)定律,得到自旋波劲度系数D从x=0时的0.37meV·um~2增加到x=10时的0.538meV·um~2,计算出交换相互作用范围都是在最近邻原子间的距离。     

环境磁场对磁记忆信号的影响

金属磁记忆检测技术是一种可早期准确判断构件的应力集中位置和评估疲劳损伤程度的无损检测技术新方法,而磁记忆信号的存在离不开环境磁场。为探讨环境磁场对磁记忆信号的具体影响,在不同环境磁场下,对45钢进行静载拉伸试验,测量在相同环境磁场下不同应力作用下的磁记忆信号。试验结果表明:环境磁场不能改变磁记忆信号曲线的形状,但可以改变磁记忆信号值的大小;在一定的磁场范围内,磁记忆信号值随环境磁场的增加而增加,但当环境磁场超过某一临界值时,磁记忆信号值反而随环境磁场的增加而减少;若环境磁场为零或完全被抵消,应力则不能产生磁记忆信号。故在磁记忆检测实践中,特别是在定量检测应用中必须考虑环境磁场的影响。     

纳米复合α-Fe/Pr2Fe14B磁体的磁化机理

利用X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)分别研究了Zr添加对快淬法制备的α-Fe/Pr2Fe14B纳米复合材料的微结构和磁性能的影响规律.通过测量样品的退磁曲线和回复曲线,分析了样品的磁化行为及其交换耦合作用机制.磁性能测试结果表明,当添加1at%Zr时,磁性能明显得到提升,尤其是矫顽力从470.7 kA/m提升到793.2 kA/m,磁能积从66.8 kJ/m3提高到90.8kJ/m3.回复曲线研究表明,当α-Fe/Pr2Fe14B合金在外磁场的作用下时,1at%Zr添加的合金具有最小的磁能量损失.     

铁磁构件的缺口角度对磁记忆信号的影响研究

为研究静载拉伸载荷下铁磁构件磁记忆信号分布规律,对不同缺口角度的20钢试件进行外加载荷的拉伸试验,检测构件表面漏磁场法向分量Hp(y)值大小。试验结果表明:处于不同变形阶段的不同缺口角度的铁磁构件,磁记忆信号法向分量Hp(y)分布曲线表现出不同的非线性程度与幅值大小;随着构件缺口角度的增大,Hp(y)幅值也随着增大。分析试验结果可知,通过磁记忆分布曲线的特征可大致判断受力试件所在的变形阶段。     

非常规情况下金属磁记忆检测方法的研究

介绍了铁磁构件自身通入稳恒电流，外部存在稳恒干扰磁场以及当铁磁构件被交流磁化这三种非常规情况对铁磁构件金属磁记忆检测的影响。实验发现，1A以下稳恒电流的存在对于管道的金属磁记忆检测几乎没有影响，稳恒外磁场的存在对金属磁记忆检测影响是很大的，可能造成金属磁记忆信号整体的改变，而交流磁化则会完全破坏构件的自有漏磁场信息。