无磁、抗磁、弱磁材料的磁导率测量

科技创新与应用 Ｉ ２ ０ １ ５ 年 第 ２ ６ 期
工 业 技 术
丁 大 鹏
（ １ 、 哈 尔滨 电机 厂有限责任公 司计量测试 中心 ， 黑龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ４ ０ ２ 、 哈 尔滨电机厂有限责任公司大电机研 究所 ， 黑龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ４ ０ ）
定样本磁化率控制在 １ ０ ｒ ４ — １ ０ － ７ 之间 ， 无法用来测试 那些磁化率较明 所 谓 的无 磁 材料 ，具 体 的说 指 的是 那 种 不 具有 磁 性 的 材料 ， 像 显 的物 质 。 虽 然 振动 样 品磁 强 计 和古 依磁 天 平 在测 量 磁 导率 时 的精 是最 常 见 的铜 铝 等 。 而弱 磁 材料 ， 指 的 是那 种 磁性 非 常低 的材 料 。 在 确 性 差 不 多 ， 不 过 因 为前 者 可 以测 试 较 小 的样 品 ， 所 以它 更加 受 到 过去的时候 ， 当我们设计零件的时候 ， 非 常关注永磁型物质的性能， 人们 的青 睐 。 对于那些没有磁性的物质的性能却在很大程度上忽略了。 不过 由于 ２ ． ２测量 过 程 控制 与 数据 处 理 当前时期 ， 电子工艺不断发展 ， 此 时电子设备开始朝着小型化以及 我们都知道 ， 由于无磁类物质 的磁性非常弱 ， 所 以， 我们在测试 高 精 确性 方 向发 展 ， 这 时那 种 没有 磁 性 的 物 质 的性 能 对设 备 的特 性 的时候必须使用灵敏性较高 的设备 ， 而且测量 的时候也要认真处理 影 响 就变 得 非常 受 关 注 了 。 目前 很 多行 业 都 使 用 无 磁材 料 ， 比如 我 数 据 。使用 相 同 的设 备 测量 相 同 的样 品 ， 如果 数 据 处理 的不 一 样 的 们 国家 的 国防工 作 。潜 艇 中所 用 的系 列无 磁 不 锈 钢 ， 导航 系统 所 用 话 ， 最 终得 出的结 果 必然 是 完 全不 一 样 的 。 具 体来 讲 ， 我 们 在工 作 中 的铜 材 ， 铜漆 包线 、 铝材 、 钛合金 、 陶 瓷 等全 部 属 于 无磁 物 质 ， 这 些 物 必须 要 确保 样 品 磁 洁净 ， 禁 止 携 带各 种 杂 质 以 及灰 尘 。而且 要 确 保 质 的 磁导 率 等 特性 会 对设 备 的精 确 性等 产 生 非 常 明显 的影 响 。 通 过 设 备 的零 件 洁净 。 长 久 的开 展无 磁 材 料性 能 测试 工作 ，我们 发 现 了非 常 多 的问 题 ， 很 除此之外 ， 还要认真处理数据。假如使用 的是振动样 品磁强计 多的使用人都不熟悉此类物质的特性 ， 也不知道怎样检测它们 的性 的话 ， 在处理数据的时候 就要意识到退磁 因子会对最终的结果有很 能， 在选 择 以及 运 用 的 时 候 不 知道 怎 样 测 试 它 们 的 品 质 ， 最 终 的后 大 的 干扰 。如 果 使 用 的是 古依 天 平 的话 ， 在 使用 二 乘 法 计算 导 磁 率 果是使得设备不符合规定 ， 有的根本不能正常使用 ， 最终 只能再次 的 时候 ， 要 把 每 个 点 的 数 值放 大 到规 定 的区 间 ， 此 举 的 目的是 为 了 检查 ， 这 就 在无 形 之 中加 大 了材 料 的 浪 费率 ， 而 且 浪 费 时 间和 金 钱 。 降 低失 误 。 作者在这个前提之下 ， 具体分析 了无磁以及弱磁物质的性能测量工 ２ ． ３样 品制 备 作。 样 本 制 备工 作 在测 量 工 作 中 占据 的意 义 非 常重 大 。 它 影 响 到最 １测 量 方法 研 究 终 数 据 的精 准性 。不一 样 的 测量 措 施 ， 对 于样 本 的 制备 规 定 也是 完 文 章 讲 到 的磁 性 指 的是 无 磁 以及 无 磁 物 质 的磁 化 率 以及 剩 磁 全 不 一样 的 。 等数 值 ， 我 们 常使 用 磁 天 平 、 振 动 样 品 磁 强 计 和磁 通 门磁 强计 等 来 ２ ． ３ ． １古 依磁 天 平样 品制 备 测试 ， 它们 的 原理 并 非是 完 全一 样 的 。 结合古依天平测试理念我们知道 ，它对于样品有着严格规定 ， １ ． １磁 天平 的测 量原 理 具 体 来 说规 定 其应 该 是 截 面一 致 的杆 状 ，而 且 它 的长 度 要 足够 长 。 磁 天 平 的 基 本 原理 概括 来 说 就 是 通 过 非 均 匀 磁 场 作 用 在 磁 性 不 过在 具 体 的测 试 的 时候 ， 样 品 也 可 是 圆棒 或是 板 材 等 ， 女 果 使 用 物 质上 的力 的测 量 ， 以 此来 获 取 磁性 数 值 的 一种 措 施 。按 照测 量 措 的 是试 样管 的话 ， 还 可 以是 粉末 。一 般来 说 其 尺寸 要 保 持在 ｘ １ ５ ０左 施来区分的话 ， 它又可以分成古依法和法拉第法等 。 古依法测量原 右（ 单位 ： ｍ ｍ） ， 较之于别 的措施来看 ， 该 措施规定的样本尺寸要 明 理， 将 横 截 面 积 均 匀 的 长棒 状 样 品悬 挂 在 天 平 挂 钩上 ， 并放置在 由 显 的大 很 多 。 电磁 铁产 生 的磁 场 中 ，要 求样 品下 端 处 于 电磁 铁 两极 头 的 中心 点 ， ２ ． ３ ． ２ 振动 样 品磁 强 计样 品制 备 上 端 处 于在 磁 场零 点处 或 是 接 近零 点处 。 振 动 样 品磁 强计 对 于 样 品 的形 状 有着 严 苛 的规 定 ， 通 常 规定 其 １ ． ２ 振动 样 品磁 强计 的测 量 原理 为 圆形 或 是 片状 。而且 它 的重 量 也不 能 够 超过 ０ ． ２ ９ 。 振 动样 品 磁强 计 是基 于 电 磁感 应 原 理 制成 的仪 器 ， 其 有 两个 种 ２ ． ３ ． ３磁 通 门磁 强计 样 品 制备 类。 一 种是 被 磁 化的 样 品在 包 围它 的 测量 线 圈 中或 在 两个 串联 反接 此类措施对于物品的大小以及形状等没有严苛的规定 ， 不过 因 的线圈之间以某一频率作往复运动 ，将得到的感应 电动势积分 ， 输 为磁强计无法得知材料剩磁的具体精确数值 ， 所以我们 只可 以相对 出 与磁 通 量变 化成 正 比的 电压 。 第 二 种类 型的 振动 样 品磁 强 计 是采 来看 ， 为了保证精确性较高 ， 我们一般规定被测试 的物 品最好是 和 用小 样 品 在探 测线 圈之 间做 小 振 幅 振动 ， 这 时 样 品 可 视 为一 个 磁矩 样 品 的 大小 以及形 态 等相 同 。 为 ｍ 的磁偶 极 子 ，探 测 线 圈感 应 由于 样 品振 动 而带 来 的 磁 偶 极 子 ３ 结束 语 场 的变 化 ， 可 以推 出线 圈 的感应 电势 与样 品 的磁 化 强 度成 正 比日 。 当前 时期 ， 无 磁 以及 弱磁 物质 已经 被大 量 的应 用 到我 们 国家 的 １ ． ３磁 通 门磁 强 计 的测 量原 理 经济 建 设 工作 之 中 ， 比如 国防 方 面 以及 精 确 性设 备 的制 作方 面 。对 磁 通 门磁 强 计是 一 种 弱磁 测 量 仪 器 ， 它是 一 种 以铁磁 材 料 在 恒 于很 多 意义 重 大 的 设 备 来 讲 ， 为 了降 低 它 们被 发现 的概 率 ， 我 们 在 磁场和交变磁场 同时作用下的非线性物质为基础的 ， 利用电磁感应 制造的时候多是使用无磁性的物质 ， 比如潜艇就是使用钛合金。在 定 律 而制 成 的仪 器 。 其 灵敏 性 非 常高 ， 不 过在 使 用 的 时候 要借 助 屏 越 来 越 向小 型化 、 高精 度 化 、 高 稳 定性 发 展 的 电子 设 备 中所 使 用 的 蔽 技术 排 出 磁场 干 扰 。使 用 这个 措 施 无 法得 知 磁 绝 对 数 ， 只能 用 来 无 磁 、 弱磁 材 料 的磁 性 能对 保 证 产 品 的精 度 和稳 定 性 方 面 起 着不 可 相对对比。 替 代 的作 用 。 因此 ， 我们 必 须 认 真 研究 无 磁 物质 的测 量 以 及 筛选 工 ２ 几类 测量 措 施 的 比对 作 。作 者 具体 分 析 了常 见 的几 类 测 量 措施 ， 其 中振 动 样 品 磁 强计 和 ２ ． １测量 范 围 简述 磁天平都可以用来测量无磁 、 弱磁 的磁性能 ， 前者适合测量 磁导 率 在 无磁 、 弱 磁 材 料 的磁 性 能 测 量 中 ， 主要 测 量 的磁 性 参 数 是 磁 相对较大 的材料 ， 后者适合测量磁导率较小 的物质。 参 考 文献 化率 、 磁导率和剩磁 ， 采用的仪器有振动样品磁强计 、 磁天平和磁通 门磁强计 。其 中磁通门磁强计在采用静磁屏蔽技术排 除干扰磁场 ｆ １ １ 冶金ｚ － Ｎ信 ， 息标 准研 究院 ， 中国标准 出版杜第五编辑 室． 高温合 后， 能够直接的测试剩磁 。振动样 品磁强计和古依天平则都可以用 金． 精 密合 金 ， 耐蚀 舍 金 标 准汇 编［ Ｍ ］ ． 北京： 中国标 准 出版 社 ， ２ ０ ０ ６ ． ２ １ 金 属 材 料 物 理性 能手 册一 金 属 物 理 性 能 及 测 试 方 法 【 Ｍ 】 ． 北京 ： 冶 来

磁导率测试仪原理磁导率测试仪是一种用于测量磁性材料磁导率的仪器。

磁导率是描述磁性材料对磁场的响应能力的一个重要参数。

磁导率测试仪的工作原理是利用磁感应强度与磁场强度之间的关系，通过对磁场在磁性材料中的传播过程进行监测，来测量材料的磁导率。

磁导率是一个描述材料对磁场响应的参数。

磁导率通常用符号μ表示，它是磁感应强度B与磁场强度H之间的比值，即μ=B/H。

磁导率测试仪通过测量磁场在材料中的传播过程，来计算得到材料的磁导率。

磁导率测试仪的工作原理是基于磁感应定律和麦克斯韦方程组。

根据磁感应定律，磁感应强度B是由磁场强度H与材料的磁导率μ决定的，即B=μH。

在磁性材料中，磁场可以在材料内部传播，因此在测量磁导率时需要考虑材料的形状和尺寸。

磁导率测试仪通常由三个主要部分组成：磁场发生装置、检测系统和数据处理系统。

磁场发生装置用于产生一个稳定的磁场，检测系统通过传感器或探头监测磁感应强度，数据处理系统用于处理检测到的数据并计算得到磁导率。

在进行磁导率测试时，首先需要校准磁场发生装置，确保产生的磁场强度是稳定的。

然后将要测试的磁性材料放置在磁场中，通过检测系统监测材料中的磁感应强度。

根据测量到的数据和磁场强度，利用磁感应定律计算得到材料的磁导率。

在实际应用中，磁导率测试仪可以用于磁性材料的质量控制、材料特性研究和材料优化设计等领域。

通过测量磁导率，可以了解材料的磁性能和磁场响应特性，为材料的应用和开发提供参考依据。

总的来说，磁导率测试仪是一种用于测量磁性材料磁导率的仪器，它通过监测磁场在材料中的传播过程来计算得到材料的磁导率。

磁导率测试仪的工作原理是基于磁感应定律和麦克斯韦方程组，通过磁场发生装置、检测系统和数据处理系统的组合，实现对磁性材料磁导率的准确测量。

通过磁导率测试，可以了解材料的磁性能和磁场响应特性，对材料的研究和应用具有重要意义。

磁性基本测量方法磁性测量组织结构不敏感量（内禀参量、本征参量）M S、T C、K1、λS等组织结构敏感量（非本征参量）M r、B r、H C、μ、χ等物质结构与相关现象磁畴结构、磁矩取向、各种磁效应（磁热、磁光、磁电、磁致伸缩、磁共振等）交变磁场条件下的磁参数测量冲击法测磁性材料参数O ：标准环形试样； N ：磁化线圈； n ：测量线圈；G ：冲击检流计； A ：直流电流表；M ：标准互感器；NiH =在N 线圈中通以电流i ，则在N 中产生磁场：N ：磁化线圈匝数 ：试样平均周长试样被磁化，磁感应强度为BK 1突然换向(在极短时间τ秒内)H H H B B B→+→+：-：-BSφ=磁通量： 冲击法测磁原理图（磁化曲线和磁滞回线）r ：测量回路中的总折合电阻磁通量的变化，引起线圈n （匝数为n ）中产生感生电动势：d dB n nSd d φε=-=-ττ在测量回路（由n 、M 、G 、R 3、R 4组成）中产生瞬时电流：0i rε=由冲击检流计测出其电量Q ：B 000B nS Q i d d dB 2nSB/r r r QC ττ-ε⎫=τ=τ=-=-⎪⎬⎪=α⎭⎰⎰⎰Cr B 2nSα=-α：冲击检流计的偏转角； C ：冲击检流计常数Cr 的求法：diMd 'ε=-τK 2合上标准互感器M 的线路，M 主线圈上的电流i ： 其副线圈两端产生的感应电动势为：0i '→M ：互感器的互感系数测量回路中的感生电流：0i r'ε'=通过检流计的电量（相应偏转角为α0）：i 00000M MQ C i d d d i r r r'ττ'ε'''=α=τ=τ=-τ=-⎰⎰⎰0Mi Cr '=-αCr ：测量回路的冲击常数在不同H 条件下，测出B ，可绘出磁化曲线。

利用环形试样测定磁化曲线或磁滞回线的方法，只适用于测定软磁材料。

材料介电常数和磁导率测试材料的介电常数和磁导率是材料的重要物理性质，对于电磁波的传播和材料的电磁性能有着重要影响。

本文将介绍介电常数和磁导率的定义、测量方法以及其在材料科学与工程中的应用。

一、介电常数的定义和测量方法介电常数是描述材料对电场响应的物理量，通常用ε来表示。

介电常数可以分为静态介电常数和复介电常数两种。

静态介电常数（ε0）是指在频率为零的情况下材料对电场的响应。

它是介电常数在低频时的极限值，通常用εr来表示。

静态介电常数可以通过测量材料在直流电场下的电容来得到。

实验中，通过将材料制成平行板电容器，测量电容C，再根据电容与介电常数之间的关系C=ε0S/d（其中S为电容板的面积，d为电容板间的距离），计算出静态介电常数。

复介电常数（ε*）是介电常数随频率变化的情况。

它可以分为实部ε'和虚部ε''两部分，分别表示介质的电容和电阻。

复介电常数可以通过测量材料在不同频率下的电容和介电损耗角正切（tanδ）来得到。

实验中，通过在交流电场下测量电容C和材料中的电导率σ，再根据复介电常数与电容、电导率之间的关系ε* = ε0(ε' - jε'') = ε0(1 + jσ/ωε0)（其中j为虚数单位，ω为角频率），计算出复介电常数。

二、磁导率的定义和测量方法磁导率是描述材料对磁场响应的物理量，通常用μ来表示。

磁导率可以分为静态磁导率和复磁导率两种。

静态磁导率（μ0）是指在频率为零的情况下材料对磁场的响应。

它是磁导率在低频时的极限值，通常用μr来表示。

静态磁导率可以通过测量材料在直流磁场下的磁感应强度和磁场强度之间的关系来得到。

实验中，通过将材料制成螺线管，测量磁感应强度B和电流I，再根据磁感应强度和磁场强度之间的关系 B = μ0μrI，计算出静态磁导率。

复磁导率（μ*）是磁导率随频率变化的情况。

它可以分为实部μ'和虚部μ''两部分，分别表示材料的磁感应强度和磁阻。

材料微波介电常数和磁导率测量材料的微波介电常数和磁导率是描述材料对微波信号的响应的重要参数。

测量这些参数可以帮助我们了解材料的电磁特性，并为微波技术的应用提供依据。

本文将介绍材料微波介电常数和磁导率的测量方法和原理，并讨论一些常见的测量技术和仪器。

首先，我们来简单介绍一下微波介电常数和磁导率的概念。

微波介电常数是材料在微波频率下的相对介电常数，它描述了材料对电磁波的响应能力。

而微波磁导率则描述了材料对磁场的响应能力。

这两个参数的大小和频率有关，通常在频率范围内都会有变化。

下面我们将介绍一些常见的测量方法和技术。

1.微波谐振腔法：这是一种常用的测量微波介电常数和磁导率的方法。

它基于材料在谐振腔中的反射和透射特性来测量参数。

通过调整腔体的尺寸，可以使谐振频率与待测样品的特性参数相吻合，从而测量其介电常数和磁导率。

2.微波光纤法：这是一种用光纤作为传输介质的测量方法。

通过将光纤与待测材料接触，测量光纤中微波信号的传输特性，可以得到材料的介电常数和磁导率。

3.微波传输线法：这种方法是通过测量待测样品中微波信号传输的衰减和相位变化来获得所需参数。

通过测量微波信号在传输线上的传播特性，可以得到材料的介电常数和磁导率。

4.谐振法：这是一种通过测量材料的谐振特性来获得微波介电常数和磁导率的方法。

通过测量材料在谐振频率附近的谐振响应，可以计算材料的参数。

以上只是一些常见的测量方法和技术，随着科研和技术的发展，新的测量方法和技术也在不断涌现。

当然，不同的测量方法和技术适用于不同的材料和频率范围，需要根据具体的应用需求进行选择。

目前，商业化的仪器和设备也可用于材料微波介电常数和磁导率的测量。

这些设备通常具有较高的测量精度和可靠性，并可适用于不同的材料和频率范围。

一些常见的商业化设备包括矢量网络分析仪、磁场扫描仪、研磨杆和衰减杆等。

总之，材料微波介电常数和磁导率的测量是研究材料电磁特性和应用微波技术的重要手段。

通过合适的测量方法和技术，可以获得准确的参数值，并提供科学研究和工程应用的数据支持。

发明名称：一种实心无磁钢坯磁性能测试装置及其采用这种装置进行测试的方法摘要：本发明属于实心无磁钢坯磁性能测试技术领域，具体涉及一种实心无磁钢坯磁场性能测试装置及其采用这种装置进行测试的方法。

测试装置包括磁性能数据采集处理装置、磁场测试探头，实心无磁钢坯装载小车、磁场测试探头工装、速度测试探头，以无磁钢坯中心为圆心做圆周，以圆周每隔900调整磁场测试探头位置或旋转钢坯达到同样测试位置，进行四次磁性能测试能够准确地测试钢坯的磁场分布情况，真实反映钢坯的磁性能状况。

说明书技术领域本发明属于实心无磁钢坯磁性能测试技术领域，具体涉及一种实心无磁钢坯磁场性能测试装置及其采用这种装置进行测试的方法。

背景技术根据《SY/T 5144-2007 中华人民共和国石油天然气行业标准—钻铤标准》6.4.2条款磁性能测试方法规定：C型钻铤无磁钻铤偏离均匀磁场最大偏差不超过±0.05μT, 将钻具置于正南北方向，探头不动，被测钻铤南北运动，使探头沿内孔测定任何相距100mm的磁场梯度ΔB值。

而对实心无磁钢坯的磁场性能测试没有相应的测试方法，如采用取样对无磁钢坯进行磁性能，不能反映无磁钢坯整体磁性能状态；根据这一现状，我们研制出这一套测试装置及采用其采用这种装置进行测试方法，并可以用于实心无磁钢坯磁性能的检测。

发明内容本发明的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种操作方便，结构简单，能够准确的测定实心无磁钢坯磁性能的测试装置及其测试方法。

本发明的目的是这样实现的：一种实心无磁钢坯磁性能的测试装置及其测试方法，装置包括磁性能数据采集处理装置、磁场测试探头，实心无磁钢坯装载小车、磁场测试探头工装、速度测试探头，所述的磁场测试探头工装采用一可升降组合龙门架结构工装，整个龙门架材料采用无磁材料制作，在龙门架上横轴设置一滑槽，滑槽内垂直安装一可升降支架，支架可以在滑槽内移动，并有锁紧装置，支架下端固定三分量磁场测试探头，组合龙门架采用一支柱与横轴固定连接，形成T型结构，T型结构围绕支柱轴心可旋转，另一端采用固定立柱，横轴旋转到固定立柱位置可锁紧，构成龙门架结构；所述的磁场测试探头由两个相距100mm同轴心的磁场传感器组成，结构为无磁材料封装，磁场动态测量范围100000nT,输出接口RS232;所述的速度测试探头采用激光测距仪，精确测量钢坯移动速度，从而确定钢坯具体尺寸位置；通过RS232传输速度数据；所述的数据采集处理装置由计算机及相应数据处理软件组成，通过RS232接口实时采样无磁钢坯的磁场数据及尺寸数据，根据数据建立以钢坯尺寸为横轴，钢坯表面磁场梯度为纵轴的磁场分布曲线图；并引入磁场空气补偿数据，计算出相对磁导率范围；并通过VB软件自动生成相应测试数据报告。

用超声检测对1号角焊缝
同位置同方向进行检测验证，结
果显示缺陷有两处，分别在60mm 和80mm左右。
环焊缝检测
用弱磁检测仪对环焊缝进行检 测，由显示结果可以得出在 100mm 、 180mm 、 300mm 处存在缺陷， 300mm 处 缺陷较大。并用超声对其进行验证。
环焊缝检测曲线图
用超声检测对环焊缝同位 置同方向进行扫查，结果显示 在300mm处有缺陷。
无损检测教育部重点实验室南昌航空大学弱磁检测在电厂中的应用34弱磁检测原理一弱磁检测原理弱磁检测技术是一种被动式检测技术即待检工件在自然地磁场环境下凭借材料缺陷处磁导率与材料本身磁导率的变化通过测量材料表面的磁感应强度对材料内部损伤进行定性检测及定量评估
无损检测教育部重点实验室 南昌航空大学 于润桥
多次检测对比
得出锻件的具 体缺陷。
二、技术指标及检测能力
整体指标： 工作温度：-20℃∽170℃ 磁传感器分辨率：1nT 1.对铁磁性材料进行检测 ● 检测腐蚀缺陷时，最小可检测占壁厚1/10的腐蚀。
● 检测裂纹缺陷时，最小可检测裂纹的深度为0.5mm。
● 检测管道堵塞时，最小可检测占管道截面积5%的堵塞。 2.对非铁磁性材料进行检测 ● ● ● ● 铝合金材料:最小能够检测出 Φ 0.4mm 孔洞缺陷。 复合材料:最小能够检测出面积大于等于 Φ 2mm 分层缺陷。 有机玻璃:最小能够检测出面积大于等于 Φ 1mm 银纹缺陷。 晶体硅:最小能够检测出大于等于 40μ m 的杂质缺陷。
率的不同导致穿过该区域的磁力线发生变化，可通过对包
覆层表面磁场的测量来实现管道内外部损伤的检测和评估。
包覆层管道检测——裂纹
左侧
左侧
用弱磁检测仪 对左侧15号区域进 行检测，检测结果 如右图所示，为了 验证其准确性用超

无磁、弱磁材料磁性能的测量方法最近几年，我们国家的经济以及科技都获取了显著的发展。

比如弱磁探测相关的技术就得以明显发展。

在这种背景之下，无磁以及弱磁材料对设备的性能影响变得更加明显。

所以，我们必须认真开展无磁以及弱磁物质的磁性测试以及筛选工作。

作者具体分析了几类常见的测量措施，并且简单的比对了它们的运用区间以及测量关键点等相关内容。

标签：无磁材料；弱磁材料；磁天平；磁导率；磁化率引言所谓的无磁材料，具体的说指的是那种不具有磁性的材料，像是最常见的铜铝等。

而弱磁材料，指的是那种磁性非常低的材料。

在过去的时候，当我们设计零件的时候，非常关注永磁型物质的性能，对于那些没有磁性的物质的性能却在很大程度上忽略了。

不过由于当前时期，电子工艺不断发展，此时电子设备开始朝着小型化以及高精确性方向发展，这时那种没有磁性的物质的性能对设备的特性影响就变得非常受关注了。

目前很多行业都使用无磁材料，比如我们国家的国防工作。

潜艇中所用的系列无磁不锈钢，导航系统所用的铜材，铜漆包线、铝材、钛合金、陶瓷等全部属于无磁物质，这些物质的磁导率等特性会对设备的精确性等产生非常明显的影响。

通过长久的开展无磁材料性能测试工作，我们发现了非常多的问题，很多的使用人都不熟悉此类物质的特性，也不知道怎样检测它们的性能，在选择以及运用的时候不知道怎样测试它们的品质，最终的后果是使得设备不符合规定，有的根本不能正常使用，最终只能再次检查，这就在无形之中加大了材料的浪费率，而且浪费时间和金钱。

作者在这个前提之下，具体分析了无磁以及弱磁物质的性能测量工作。

1 测量方法研究文章讲到的磁性指的是无磁以及无磁物质的磁化率以及剩磁等数值，我们常使用磁天平、振动样品磁强计和磁通门磁强计等来测试，它们的原理并非是完全一样的。

1.1 磁天平的测量原理磁天平的基本原理概括来说就是通过非均匀磁场作用在磁性物质上的力的测量，以此来获取磁性数值的一种措施。

按照测量措施来区分的话，它又可以分成古依法和法拉第法等[2]。

磁性材料的磁导率与饱和磁化强度磁性材料是一类具有磁性的材料，其在磁场中表现出特定的磁性行为。

磁导率和饱和磁化强度是描述磁性材料特性的两个重要参数。

本文将从原理、测量以及应用等方面探讨磁性材料的磁导率与饱和磁化强度。

一、磁导率的原理及测量方法1. 磁导率的基本原理磁导率是指磁性材料在单位磁场中所产生的磁感应强度与磁场强度的比值，通常用符号μ表示。

磁导率可以分为绝对磁导率和相对磁导率两种。

绝对磁导率是指在无限远离材料时的磁场强度与磁感应强度之比，用符号μ₀表示；相对磁导率是指材料在一定磁场中的磁导率与真空（或空气）中的磁导率之比，用符号μᵣ表示。

2. 磁导率的测量方法目前常用的测量磁导率的方法有静态法和动态法。

静态法是指通过测量磁场中材料的磁感应强度与磁场强度之比来确定磁导率。

其中，最常用的方法是使用霍尔效应传感器，通过测量磁场和电流之间的关系来计算磁感应强度。

动态法是指通过测量材料在交变磁场中的电磁感应现象来确定磁导率。

其中，最常用的方法是使用恒定频率的交变磁场，通过测量感应电流和磁场的相位差来计算磁导率。

二、饱和磁化强度的原理及测量方法1. 饱和磁化强度的基本原理饱和磁化强度是指在外加磁场作用下，磁性材料磁化程度达到最大时的磁感应强度。

饱和磁化强度可以反映材料的磁化能力和磁性强度，通常用符号Bᵤ表示。

2. 饱和磁化强度的测量方法目前常用的测量饱和磁化强度的方法有贴片法和霍尔效应法。

贴片法是指将磁性材料制成薄片，通过测量磁感应强度和磁场强度之间的关系来确定饱和磁化强度。

其中，最常用的方法是使用磁感应强度计和恒定磁场，通过调节磁场强度并测量相应的磁感应强度来确定饱和磁化强度。

霍尔效应法是指通过测量磁场和电流之间的关系来确定饱和磁化强度。

其中，最常用的方法是使用霍尔效应传感器，通过测量磁场和电流的关系来计算磁感应强度，并进而确定饱和磁化强度。

三、磁导率与饱和磁化强度的关系及应用1. 磁导率与饱和磁化强度的关系磁导率和饱和磁化强度是磁性材料的重要参数，它们之间存在一定的关系。

无机材料的介电常数及磁导率的测定一、实验目的1. 掌握无机材料介电常数及磁导率的测试原理及测试方法。

2. 学会使用Agilent4991A 射频阻抗分析仪的各种功能及操作方法。

3. 分析影响介电常数和磁导率的的因素。

二、实验原理1.，1012～10charge 相关，化。

（1） 式中C 面积；d 它是指材料在电场作用下，由于介质电导和介质极化的滞后效应而引起的能量损耗。

材料的介电常数和介电损耗取决于材料结构和极化机理。

除此之外，还与工作频率、环境温度、湿度有关。

在交变电场作用下，材料的介电常数常用复介电常数表达：εεε''-'=i （2）式中ε'和ε''都是与频率相关的量，二者的比值为tanδωεσεεδ='''=tan （3） 则介质电导率 δωεσtan = （4）式中ω为交变电压的角频率。

δεtan 仅与介质有关，称为介质损耗因子，其大小可以作为绝缘材料的判据。

此外，还有一个表征介电材料耐压性能的物理量——介电强度。

当外加电场强度逐渐增大，超过电介质材料所能承受的临界值时，电介质材料从介电状态向导电状态转变，这一临界电场强度即为介电强度。

2. 磁导率（Magnetic Permeability ）任何介质处于磁场中，均会使其所在空间的磁场发生变化，这种现象称为磁化。

在磁场强度为H 0的外加磁场中，介质被磁化后会反过来影响所在的磁场，使其发生变化，即产生一个附加磁场H′，此时介质所处磁场的总磁场强度H 总为（5）物质（6） 式中P ∑（7）式中χ （8）式中0μ（9）式中r μ为相对磁导率；μ为物质磁导率，它反映磁感应强度B 随外磁场强度H 变化的速率。

通常使用的是磁介质的相对磁导率，其定义为物质磁导率μ与真空磁导率0μ的比值，即：μμμ=r （10） 类似的，在交变磁场中，相对磁导率是一个复数，即'''r r r i μμμ+= （11）'r μ表示在磁场作用下产生的磁化程度，反映材料对电磁波能量的存储能力；''r μ表示外加磁场作用下材料磁偶矩重排引起的损耗，反映材料对电磁波产生损耗的能力。

材料的磁性测试方法材料的磁性是指它在外加磁场下的响应。

在材料工程领域中，掌握材料的磁性是非常重要的。

通过磁性测试，我们可以了解到材料中磁性区域的大小、形状、分布以及磁化强度等信息。

这些信息对于材料的研究和应用起到了至关重要的作用。

本文将对材料的磁性测试方法进行探究。

1、磁力计法磁力计法是一种通过测量磁体对测试磁铁施加的力关系来确定磁体磁场强度的方法。

它是最早被使用的磁性测试方法之一，为磁性材料的研究和应用提供了最基本的手段。

磁力计法的优点是测量精度高，对于磁性样品的磁场强度分布可以得到较为准确的测量结果。

2、磁滞回线法磁滞回线法是指在外加磁场作用下，材料磁化强度随着磁场的变化而产生的历史记录曲线。

通过测量材料在磁场下的磁滞回线，可以获取到材料磁性参数，如饱和磁化强度、矫顽力、铁磁导率等信息。

磁滞回线法能够有效地评价磁性材料的性能，在磁化过程中还能够了解材料的磁滞和饱和状态。

3、磁致伸缩法磁致伸缩效应是指当磁场作用于磁性材料时，材料的形状和尺寸发生变化的现象。

利用磁致伸缩法，可以测量材料的磁滞回线、磁化强度和磁化曲线等参数。

磁致伸缩法具有高灵敏度、快速、便于操作和不需要直接接触被测试材料等优点，因此被广泛应用于材料工程领域。

4、磁感应率法磁感应率法是指将被测试磁性材料置于恒定磁场中，通过测量其周围磁场的大小来测量材料磁滞回线和磁滞回面积等参数。

磁感应率法是一种较为简单和快速的磁性测试方法，可以有效地评价磁性材料的性能。

但是对于不同形状的样品，其测试结果可能存在误差。

综上所述，材料的磁性测试方法有很多种，每种方法都具有其独特的优点和适用范围。

在磁性材料的研究和应用中，我们需要根据材料本身的性质以及测试要求选择合适的测试方法，从而得到准确的测试结果。

试条件下 -75.)
-125)
-125)
-125)
(mW/cm3)
居里温度 (℃)
750℃
500℃
600℃
400℃
最大工作温度 75-130℃
(℃)
130℃ 到 200℃
环型或 EX 型 磁芯形状
等
环型形状
由气隙开口尺寸决定
200℃ 130℃到 200℃ 环型，E 型，罐型等
相对价格水平
低
高
中等
高
中等
陶瓷状结合体
气隙形式
分布在磁芯 分布在磁芯 分布在磁芯 分布在磁芯
离散，单独的气隙开口
内部
内部
内部
内部
有机和无机
气隙自身构成
无机粘合剂 无机粘合剂 无机粘合剂
粘合剂
直流偏磁场
5600A/m(安/ 9500A/m(安/
8000A/m(安/
下，磁导率降
7200A/m(安/
米)
米)
米)
低到50%时的
米)
70Oe（奥斯 120Oe（奥斯
四、磁环其他参数的测量方法 1、磁环外观可在正常光照条件下用目测法检查。 2、磁环的外形尺寸用精度为0.02mm的游标卡尺在正常光照条件下进行检验。 3、磁环的综合因子用“CF-3A型磁环分选仪”测量，激励电流设定为2.5A，频率40KHz 4、磁环的4圈电感量用“YD2810D型LCR数字电桥”在1 KHz频率下进行测量。 5、磁环的感生电动势用“UI100型高频功率源”和“UI9720磁性材料动态分析系统”在规 定条件下,进行测量。 6、磁环居里点用“YD2810D型LCR数字电桥”和精密烘箱进行测量。
H：高磁通磁粉芯 Y：铁镍钼磁粉芯

软磁材料测量软磁材料是一类在外加磁场下能够快速磁化和去磁化的材料，广泛应用于电子、通讯、医疗等领域。

软磁材料的性能参数对于其在各个领域的应用起着至关重要的作用，而软磁材料的测量则是评价其性能参数的重要手段之一。

一、磁化曲线测量。

软磁材料的磁化曲线是评价其磁性能的重要参数之一。

常用的测量方法有霍尔效应法、莫尔法、霍普金森法等。

其中，霍尔效应法是一种简单、快速的方法，适用于大部分软磁材料的磁化曲线测量。

二、饱和磁感应强度测量。

软磁材料的饱和磁感应强度是其磁性能的重要指标之一。

通常采用霍普金森法或者莫尔法进行测量。

在进行测量时，需要注意保持磁场的稳定性，避免外界磁场对测量结果产生影响。

三、铁损测量。

软磁材料的铁损是评价其能量损耗的重要参数之一。

常用的测量方法包括开路磁化曲线法、短路磁化曲线法等。

在进行测量时，需要注意控制测量温度、频率等条件，以获得准确的测量结果。

四、磁导率测量。

软磁材料的磁导率是其磁性能的重要参数之一。

常用的测量方法有电桥法、霍普金森法等。

在进行测量时，需要注意消除外界磁场对测量结果的影响，保证测量结果的准确性。

五、磁化损耗测量。

软磁材料的磁化损耗是其能量损耗的重要参数之一。

常用的测量方法有霍普金森法、莫尔法等。

在进行测量时，需要注意控制测量条件，保证测量结果的准确性。

六、总结。

软磁材料的测量是评价其性能参数的重要手段，准确的测量结果对于其在各个领域的应用起着至关重要的作用。

因此，在进行软磁材料的测量时，需要严格控制测量条件，选择合适的测量方法，以获得准确的测量结果。

同时，不断改进测量技术，提高测量精度，将有助于推动软磁材料在各个领域的应用。

抗磁材料磁導率金剛石抗磁材料：探索磁導率及金剛石的應用引言：在科学和技术领域，我们常常会遇到一些材料具有对磁场的抗磁性质。

这类材料被广泛应用于许多领域，如电子工业、医学影像和磁共振成像技术。

本文将探讨抗磁材料的特性以及与之相关的磁导率和金刚石的应用。

一、抗磁材料的概念和特性1.1 什么是抗磁材料？抗磁材料是指对外加磁场所产生的磁场具有很弱或者没有磁性响应的材料。

这种材料通常由一些被称为抗磁质的物质组成，其特点在于不受外部磁场的影响而改变自身的磁化状态。

1.2 抗磁材料的分类抗磁材料可以分为两类：抗磁性和超抗磁性。

抗磁性材料在外加磁场下表现出微弱的磁化趋势，而超抗磁性材料则在外部磁场下表现出反磁化的特性。

1.3 抗磁材料的应用抗磁材料在许多领域具有广泛的应用。

在电子工业中，抗磁材料可用于屏蔽电磁波和减小磁场对电子设备的干扰。

在医学影像领域，抗磁材料可用于制作MRI机器的核磁共振扫描仪，从而获得清晰的影像。

二、磁导率与抗磁材料的关系2.1 什么是磁导率？磁导率是衡量材料对磁场的响应能力的物理量。

它衡量了材料在给定磁场中所表现出的磁化程度。

对于抗磁材料来说，磁导率通常非常小或者接近于零。

2.2 磁导率与抗磁材料的关系磁导率与抗磁材料之间存在一定的关系。

抗磁材料的抗磁性质使得其磁化程度非常小，从而导致其磁导率接近于零。

这一特性使得抗磁材料成为用于屏蔽磁场的理想选择。

2.3 抗磁材料的磁导率应用抗磁材料的磁导率特性决定了其在实际应用中的效果。

由于其弱磁化性质和低磁导率，抗磁材料可用于制造具有特殊磁学性质的材料，如磁消除屏蔽材料。

这种材料在电子工业中广泛应用，用于降低磁场对设备的干扰。

三、金剛石的应用3.1 金剛石的特性金刚石是一种非常硬的材料，具有高熔点和热导率，且具有抗磁性。

这些特性使得金刚石成为许多领域的理想选择，包括电子、光学和医学等。

3.2 金剛石的应用领域由于其出色的热导率和抗磁性能，金刚石在电子领域的应用广泛。

磁导率测量仪JDZ-2型号的使用说明一、使用步骤：a调“0”b测量无磁不锈钢c标定1.22基准模块三、导磁率测量仪使用说明：导磁率测量仪工作原理是利用磁通门原理来实现对抗磁材料导磁率的测量，具有操作简单、工作稳定可靠等特点，用于测量抗磁性材料的导磁率。

1 工作原理线路经振荡、分频、后一方面经功放电路后给探头初级提供激磁电流，另一方面经倍频、移相后为相敏检波器提供相检参考信号，探头输出信号经选频放大后送入相敏检波器对测量信号进行检波，经有源滤波后送入显示电路。

2 技术指标2.1 工作电源：AC 220V 50Hz ±10%；2.2 测量精度：±2.5%；2.3 测量范围： 1.00~2.00；2.4 工作温度：10~40℃；2.5 消耗功率：≤10W;2.7 测试环境：0~40摄氏度，探头500毫米内无强磁场；2.8测量方法：紧贴材料，对表面形状没有要求。

3 校准与测试3.1 接上电源插头，将电源同交流220V接通，打开电源“开关”（仪器背面），使仪器预热30分钟。

3.2插上导磁率探头，测量前首先利用探头自带调零器调零，使仪器指示在正、负零（误差允许±0.003）左右。

3.3 测量前应对仪器进行校准，校准方法：探头调零后，将探头前端（磁钢部分）垂直于校准标准样块中间部位，仪器指示值应为标准样块的给定值（误差允许±0.003），若仪器指示偏离该值，可通过调节探头表面上的零位调节螺母调节到标准值。

3.4测量零件时，将探头端头垂直于被测物体，并轻轻接触被测物体表面，便可对抗磁性材料进行导磁率测量。

3.5 测量读数：由于真空磁导率为1.00，测量读数应为μ= 1＋表头读数，如测量某材料导磁率时仪器显示值为0.155，则材料导磁率为1.155。

3.6 仪器超量程时显示“1”或“-1”。

4 注意事项4.1 仪器所带测量探头属敏感器件，对铁磁物特别敏感，使用中或使用后应轻拿轻放，不可敲打或撞击，不可用探头测量或接触铁磁物质，以免造成探头零位漂移或测量灵敏度下降。

材料介电常数和磁导率测试材料的介电常数和磁导率是材料特性的重要参数，它们对材料的电磁性能具有重要影响。

本文将介绍介电常数和磁导率的概念、测试方法以及它们在材料应用中的作用。

介电常数是描述材料在外电场作用下电极化程度的物理量。

它反映了材料对电场的响应能力。

介电常数的大小与材料的极化效应密切相关，不同材料的介电常数差异很大。

介电常数可分为静电介电常数和动态介电常数。

静电介电常数是指在静态电场下的极化效应，而动态介电常数则是指在高频电场下的极化效应。

测量介电常数的方法有多种，常用的有热释电流法、电容法和瞬态电流法等。

其中，电容法是最常用的方法之一。

电容法通过测量材料在电场作用下的电容变化来确定介电常数。

该方法操作简便，测量精度较高。

接下来，我们来介绍一下磁导率。

磁导率是描述材料对磁场的响应能力的物理量。

它反映了材料对磁场的导磁性能。

磁导率的大小决定了材料在磁场中的磁化程度。

不同材料的磁导率差异很大，磁导率可正可负。

正磁导率表示材料对磁场的增强作用，负磁导率则表示材料对磁场的削弱作用。

测量磁导率的方法也有多种，常用的有霍尔效应法、磁滞回线法和磁化曲线法等。

其中，霍尔效应法是最常用的方法之一。

霍尔效应法通过测量材料在磁场作用下产生的霍尔电压来确定磁导率。

该方法测量精度较高，适用于各种材料的磁导率测量。

介电常数和磁导率是材料性能的重要指标，它们在材料应用中起着重要作用。

在电子器件领域，介电常数和磁导率的大小直接影响着电子器件的性能。

例如，在微波通信领域中，高介电常数的材料可以用于制作微波电容器，而高磁导率的材料可以用于制作微波电感器。

在电力系统中，高介电常数的材料可以用于制作绝缘材料，而高磁导率的材料可以用于制作电力变压器的铁芯。

介电常数和磁导率还在其他领域有着广泛的应用。

在医学领域，介电常数被用于测量人体组织的电阻率，以便进行医学诊断。

在地球物理勘探领域，磁导率被用于测量地下矿产资源的分布情况。

在材料科学领域，介电常数和磁导率的研究有助于开发新型功能材料。