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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 功能材料 » 磁性材料 » 由磁化曲线和磁滞回线获得磁参数的基本问题，求教！
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wgywsf

金虫 (正式写手)

[求助] 由磁化曲线和磁滞回线获得磁参数的基本问题，求教！

由磁化曲线和磁滞回线获得磁参数的基本问题，求教！

本人学金属，刚刚接触磁性材料，几乎一窍不通。一些最基本的问题盼望好心人帮助！

由VSM室温测的磁化曲线和磁滞回线，如origin图所示，典型的铁磁性特征。图中单位如果不对请务必指出。请问如何由这两个图获得基本的磁参数？

1. 饱和磁化强度Ms、剩磁Mr和矫顽力Hc。应当是磁滞回线图中红点、黄点的纵坐标值和兰点的横坐标值吧。我的疑问是，书籍中磁滞回线的纵轴往往是磁感应强度B，而文献中纵轴往往是磁化强度M，B和M是什么关系？公式B=uo（H+M）怎么用？明显H和M的单位不同啊。其中uo为真空磁导率，常数。

2. 起始磁导率ui和最大磁导率um。能否通过磁化曲线获得？不是说磁导率是磁化曲线上任意一点B和H的比值吗？如问题1中能求得B，在B-H图中对磁化曲线求导数，结果是不是可以得到ui和um？可是文献中我没见人这么做，磁导率似乎总是与频率有关，是复数，有实部虚部，能不能详细说明为何磁化曲线不能求磁导率，磁导率怎么求？

3.其它参数，如磁滞损耗（磁能积）Q，文献中有人根据磁滞回线可以求出。假设从我给出的M-H磁滞回线图中近似得到一个包围的面积S，单位是什么，如何由S得到Q？

这些疑问困扰了我好几天了，热切盼望高手解答！

磁滞回线



磁化曲线
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未来，动力！
1楼2012-01-12 13:26:16
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

wbcui

至尊木虫 (知名作家)
★
nofrunolif: 金币+1, 谢谢交流 2012-07-03 11:29:18
引用回帖:
8楼: Originally posted by wgywsf at 2012-01-14 15:22:42:
回复－chuanzi ：奉上金币30以表感谢！

我自己思考的结果是：仅知道磁性材料质量，是不能将M-H曲线转换成B-H曲线的。B=uo（H+M）中，因为公式中的M是磁化强度，即单位体积的磁矩。
而VSM测得的磁滞回线和磁化 ...

B=uo（H+M）公式中
H和M的单位都是A/m，这样，算出的B的单位是T（特斯拉）
vsm算出的emu，你需要知道体积算出emu/cc或者kGs， 或者质量算出emu/g,
你说的那个比磁化强度，我做了快十年的磁性材料，还真么听过，或许是M/Ms吧，就是约化磁化强度。

“在比磁化强度为纵轴的磁化曲线中，纵轴除以横轴不就是磁化率？真的可以这样吗？注意单位，不可能是无量纲的啊？”这句话前提似乎不对，你要是有数据，传上来大家帮忙算一下，看看过程是什么样的。
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9楼2012-01-31 10:03:29
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chuanzi

铁虫 (小有名气)
★
nofrunolif: 金币+1, 鼓励交流 2012-07-03 11:29:55
呵呵， 这个是初学者容易搞不清楚。
B=uo（H+M），这个公式当然是对的，B是磁感应强度，H是外磁场大小，M是材料在外磁场作用下产生的磁场强度，显然B就是材料内部总的磁场大小，也叫磁通密度。
比较麻烦的是磁性材料的单位制是两套，当然不能混用，使用的时候要统一。
VSM测出来时单位质量的磁矩大小，即你图中的单位，也就是emu/g。
但是磁化强度的定义是单位体积的磁矩，所以A*m2/ m3,也就是A/m， 显然图中要想换成A/m需要乘以密度kg/m3. 另外 1A/m=4π*10-3 Oe=10-3Gs。

另外，磁滞回线与Y轴交点是纵坐标，与X轴负方向交点是矫顽力。 初始磁化曲线上B/H的值即为磁导率，或者M/H为磁化率， 这个VSM配套的软件上应该可以直接得出。
磁滞回线的面积即是磁滞损耗。
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wgywsf ljchappy
4楼2012-01-12 22:18:05
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woganggan

金虫 (正式写手)
引用回帖:
18楼: Originally posted by wbcui at 2012-07-02 09:57:34
发上来看看...

二四象限，不饱满，出现凹凸，跪求解释？XRD 显示只有完美的一相!

磁滞回线
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I-believe-I-can-touch-the-sky！
19楼2012-07-03 11:12:24
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fyuewen

金虫 (正式写手)
只看了图，其他没看。但是从图中反映出1个问题，楼主（当时）还没有搞清楚磁矩m和介质磁性M的关系。
你的纵坐标应该是M才对（我猜测的，因为我没有人会去做m与H的关系），除非是做电子结构计算的，没准会去考虑外磁场对原子磁矩的影响。但是从你的实验说明看出你的精度还没达到那个尺度。
M=m/V 在cgs单位制中，单位是 emu/cm^3 指单位体积中的磁矩。
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Physicsloveukulele!Aloha!
31楼2014-01-15 22:40:23
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ljchappy

木虫 (著名写手)
引用回帖:
37楼: Originally posted by wbcui at 2017-03-17 22:19:26
再除以m0...

你好，m0是什么，是质量吗？为什么要除以m0，可以告诉我公式吗？谢谢

发自小木虫Android客户端
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38楼2017-03-18 07:16:23
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普通回帖

天马行空123

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
wgywsf(金币+20): ★★★很有帮助 很感谢您！ 2012-01-12 16:08:53
1矫顽力应该是与H负轴的交点，即蓝点对面那个点。公式B=u0（H+M）中H和M的单位是一致的，这是根据磁场强度的定义来的。2u0是真空磁导率，而起始磁导率和最大磁导率应该是包含磁介质的磁导率，故应为真空磁导率乘以相对磁导率。3可以证明,磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比，故直接对面积积分了
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东临碣石以观沧海
2楼2012-01-12 15:21:28
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wgywsf

金虫 (正式写手)
回复－智能机器人：感谢您整理论坛里的帖子发给我。不过大多数帖子我都看过，并不能解决我说的疑问。

回复－天马行空123 ：感谢！仍有疑问如下：
“公式B=u0（H+M）中H和M的单位是一致的。”没错，但在我的磁滞回线图中，横坐标单位是A/m，纵坐标单位却是Am^2/kg，如何一致呢？

“磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比，故直接对面积积分了 。” 如何在Origin中操作啊？单位是J/m^-3吗？

关于磁滞回线中B与M的关系、能否用磁化曲线求磁导率等，盼望大师显现神通！
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3楼2012-01-12 16:23:23
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wgywsf

金虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by chuanzi at 2012-01-12 22:18:05:
呵呵， 这个是初学者容易搞不清楚。
B=uo（H+M），这个公式当然是对的，B是磁感应强度，H是外磁场大小，M是材料在外磁场作用下产生的磁场强度，显然B就是材料内部总的磁场大小，也叫磁通密度。
比较麻烦的是磁性 ...

回复－chuanzi ：您的解答切中要害，基本消除了我的疑问。非常感谢！

如您所说，B=uo（H+M）公式没错，那如果我将H和M单位统一为A/m，能够根据这个公式将M-H曲线转换为B-H曲线吗？无论是磁滞回线还是磁化曲线？这样自然能够得到磁导率。VSM的原始数据我看了，磁导率真没有，呵呵。
问题的本质：在已知磁性材料质量的情况下，能否将M-H曲线转换为B-H曲线。不是转换的技术问题，而是物理意义是否有错。
盼望您再次热心解答！
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5楼2012-01-13 10:09:07
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wgywsf

金虫 (正式写手)
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引用回帖:
楼: Originally posted by chuanzi at 2012-01-12 22:18:05:
呵呵， 这个是初学者容易搞不清楚。
B=uo（H+M），这个公式当然是对的，B是磁感应强度，H是外磁场大小，M是材料在外磁场作用下产生的磁场强度，显然B就是材料内部总的磁场大小，也叫磁通密度。
比较麻烦的是磁性 ...

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6楼2012-01-13 11:54:02
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chuanzi

铁虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
wgywsf(金币+30): ★★★很有帮助 非常感谢！ 2012-01-14 14:48:23
可以啊
B-H曲线 实质就是MH曲线，转换过来就是了。搞磁材的人都晓得，无论是B还是M都是一样的，你自己转换一下就是了。推荐你用磁化率。
VSM中的M的单位比较麻烦，需要乘以密度，但是粉末只能以理论密度来估算，也只能求出矫顽力，磁化率，磁滞回线面积， 要算磁能积的话需要退磁因子，粉末的样品不好算。
当然，你要测的还是可以测的。 你要利用你做VSM的软件来算磁化率，软件里应该有这些选项。
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7楼2012-01-13 15:56:13
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wgywsf

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回复－chuanzi ：奉上金币30以表感谢！

我自己思考的结果是：仅知道磁性材料质量，是不能将M-H曲线转换成B-H曲线的。B=uo（H+M）中，因为公式中的M是磁化强度，即单位体积的磁矩。
而VSM测得的磁滞回线和磁化曲线，一般纵轴是比磁化强度，即单位质量的磁矩。因此，如果不知道一个材料的体积或者密度，没有办法转换。
请问上述说法对否？

但是很疑惑的是，几乎所有文献，对磁滞回线的解释或数据分析，都把比磁化强度的饱和值称为饱和磁化强度Ms，同样将剩余比磁化强度称为Mr。他们的纵轴单位都是emu/g啊！

难道现在的磁学界将比磁化强度默认为是磁化强度了？如果是这样，在比磁化强度为纵轴的磁化曲线中，纵轴除以横轴不就是磁化率？真的可以这样吗？注意单位，不可能是无量纲的啊？

盼望回帖，也盼望其它高人来指点迷津！
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8楼2012-01-14 15:22:42
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yyzhang59
10楼2012-01-31 11:23:34
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