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D0I:10.,13374/1.issn1001-053x.1998.02.032 第20卷第2期 北京科技大学学报 Vol.20 No.2 1998年4月 Journal of University of Science and Technology Beijing Apr.1998 软、硬双相永磁体中的静磁作用 强文江 北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083 摘要从磁性粒子的静磁场出发,分折计算了由软,硬磁性两相粒子随机混合的双相磁体中的静 磁作用.计算得出:取向的硬磁粒子施加于磁体中软磁相上的静磁场,在磁化方向上的分量为】个 正值,它正比于硬磁相的体积分数及其饱和磁化强度,其作用将提高软磁相的矫顽力, 关键词双相水磁;静磁场:静磁作用;矫顽力 分类号TM273 80年代后期,Coehoorn等人0首先用快谇方法得到了具有较高矫顽力的Nb,feeB,纳米 晶双相硬磁材料.进人90年代,J.Dig等人又成功地用机械合金化法获得了具有优异永磁 性能的含氮Fe,Sm,材料,其组成中也包含软、硬磁性相各1个.之后人们又成功地制备出多种 由软、硬性2种相构成的永磁材料.这类材料的突出特点是:软、硬磁性相借助于跨越相界面 的交换作用使得磁体中的软磁性相粒子也具有较高的矫顽力),使磁体整体表现为硬磁性特 征.这类磁性材料,经过饱和磁化后受反向磁场作用时,其反磁化总是率先发生于软磁性相 中.此时尚处于正向磁化状态的硬磁粒子,除了通过交换作用影响软磁粒子的反磁化过程外, 其静磁场也必然对后者施加影响.本文从磁性粒子的静磁场出发,分析硬磁粒子的磁场对双 相磁体中软磁性相粒子的反磁化过程影响的规律性 1 磁体模型 为了问题分析及数学运算方便,对双相磁体的微观组织特征简化如下: (1)磁体由硬磁性球形粒子和无固定形状的软磁性粒子组成,二者的体积分数分别为f 和(1-). (2)各种粒子在磁体中完全随机分布 (3)硬磁粒子的易磁化方向完全平行排列,并将该方向定义为x轴;硬磁性相的磁晶各向 异性能非常高,因而可以认为该相粒子的自身磁化均匀,且不受周围软磁相粒子的影响. 具备上述特征的双相磁体,沿x轴方向磁化至饱和,其中硬磁粒子均为单畴粒子. 2结果及讨论 2.1单一硬磁粒子的静磁场分析 双相磁体中的1个半径为R的硬磁粒子,它将在其周围建立一个静磁场.考察该静磁场 在x轴方向上的分量H,其分布规律为 1997-12-21收稿 强文江男33岁,讲师,博士第 卷 年 第 期 月 北 京 科 技 大 学 学 报 反 软 、 硬双相永磁体 中的静磁作用 强 文 江 北京科技大学材料科学 与工程 学 院 , 北京 摘要 从磁性粒子 的静磁场 出发 , 分折计算 了 由软 、 硬磁性两相粒子 随机混合 的双相 磁体中的静 磁作用 计算得 出 取 向的硬磁粒子施加于磁体 中软磁相上 的静磁场 , 在磁化方 向上 的分量 为 个 正值 , 它正 比于硬磁相 的体积分数及其饱和磁化强度 , 其作用将提高软磁相 的矫顽力 关键词 双相永磁 静磁场 静磁作用 矫顽力 分类号 年代 后 期 , 等人川 首先 用快 淬方 法得 到 了具 有 较高矫顽 力 的 叽 。纳米 晶双相 硬 磁 材 料 进人 年代 , 压 等人 又 成功地 用机 械 合金 化法 获得 了具 有优异 永磁 性 能 的含氮 , 叭材料 , 其组成 中也包含软 、 硬磁性相 各 个 之后人们又 成功地制备出多种 由软 、 硬 性 种 相 构 成 的永 磁材 料 这类 材料 的突 出特 点是 软 、 硬磁性 相 借 助 于 跨越相 界 面 的交换作 用使得 磁 体 中的软磁性 相粒 子也具 有较高 的矫顽 力 , 使磁 体整体表现 为硬 磁性 特 征 这 类 磁 性 材 料 , 经 过 饱和 磁 化 后 受 反 向磁 场作用 时 , 其反 磁 化 总是 率先 发 生 于 软磁 性 相 中 此 时 尚处于 正 向磁 化状态 的硬磁粒子 , 除 了通 过 交换作用影 响软磁粒 子 的反 磁化过程外 , 其静 磁 场 也 必 然 对后 者施 加 影 响 本文从磁性 粒 子 的静磁 场 出发 , 分 析硬磁 粒 子 的磁 场对双 相磁体 中软磁性相 粒子 的反 磁化过程影 响的规律性 磁体模型 为 了 问题分 析及 数学 运算方便 , 对双相 磁体 的微观组 织特 征 简化 如下 磁 体 由硬 磁 性 球 形 粒 子 和 无 固定 形 状 的软 磁 性 粒 子 组 成 , 二 者 的体 积 分 数分别为 和 一 力 各种 粒子 在磁体 中完全 随机分布 硬磁粒 子 的易磁 化方 向完全 平行排列 , 并将该方 向定义 为 轴 硬磁 性相 的磁 晶各向 异性 能非常高 , 因而 可 以 认 为 该相 粒 子 的 自身磁化均匀 , 且 不 受周 围软磁相粒子 的影 响 具 备上 述特征 的双相 磁体 , 沿 轴方 向磁 化 至饱和 , 其 中硬磁粒 子 均为单畴粒子 结果及讨论 单一硬磁粒子 的静磁场 分析 双 相 磁 体 中的 个半 径 为 的硬 磁 粒 子 , 它 将在 其 周 围 建 立 一 个 静磁 场 考 察该静磁 场 在 轴方 向上 的分量 , 其分布规律为 一 一 收稿 强 文江 男 , 岁 , 讲师 , 博士 DOI :10.13374/j .issn1001-053x.1998.02.032
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