下载文档原格式
二、材料的磁学性能内容：材料磁性的本质、抗磁性、顺磁性及铁磁性）：（一）基本磁学性能材料所在空间的磁场强度是外加磁场强度H和材料磁化强度M之和：H总= H + M = H (1+χ)。
磁化率：χ，表示材料在磁场中磁化的难易程度。
Μ=χΗ。
根据磁化率的符号和大小，可将材料的磁性分为铁磁性、亚铁磁性、反铁磁性、顺磁性和抗磁性。
磁感应强度Β：通过磁场中某点，垂直于磁场方向单位面积的磁力线数。
Β = μΗ，μ：磁导率。
Β = μ0Η总=μ0 (1+χ) H。
μ0 (1+χ) =μ。
相对磁导率: μr= μ/μ0 = 1 + χ（一）基本磁学性能磁偶极子：强度相等、极性相反且其距离无限接近的一对“磁荷”。
p m = ml 。
磁极化强度：单位体积内磁偶极矩矢量和。
J=∑p m /∆V, J = μ0M对磁偶极子外加一夹角为θ的恒磁场，磁偶极子受到的作用力矩为Τ = pm ×H 。
当θ为0时，力矩为0，磁偶极子处于稳定状态。
在磁场作用下，磁偶极子将转向与磁场平行的方向，该过程中磁场对磁矩所做的功为：E = ∫Td θ= p m H cos θ。
静磁能：原子磁矩与外加磁场的相互作用能。
（二）抗磁性与顺磁性材料分类：抗磁性、顺磁性与铁磁性抗磁性：材料受外磁场H 作用后，感生出和H 相反的磁化强度，使磁场减弱。
磁化率χ＜0，抗磁性的磁化率约10-4–10-6，且和温度、磁场无关。
材料的抗磁性来源于将材料放入外磁场中时，外磁场对电子轨道运动产生洛仑兹力，附加磁矩方向与外磁场方向相反。
抗磁矩为外磁场对电子轨道运动的作用结果，任何材料在磁场作用下都产生抗磁性。
抗磁磁化率绝对值很小，只有在材料的原子、离子或分子固有磁矩为0时，才能观察出抗磁性。
Cu, Au, Ag 及大多数有机材料在室温下是抗磁性材料，超导态的超导体也是抗磁性材料。
形成抗磁矩的示意图（二）抗磁性与顺磁性 顺磁性：材料在外磁场中感生出和H 相同方向的磁化强度，使磁场略有增强。
《材料物理性能》第一章材料的力学性能1-1一圆杆的直径为2.5 mm 、长度为25cm 并受到4500N 的轴向拉力，若直径拉细至2.4mm ，且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变，并比较讨论这些计算结果。
解：由计算结果可知：真应力大于名义应力，真应变小于名义应变。
1-5一陶瓷含体积百分比为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa)，试计算其上限和下限弹性模量。
若该陶瓷含有5 %的气孔，再估算其上限和下限弹性模量。
解：令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。
则有当该陶瓷含有5%的气孔时，将P=0.05代入经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2)可得，其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。
0816.04.25.2ln ln ln 22001====A A l l T ε真应变)(91710909.4450060MPa A F =⨯==-σ名义应力0851.0100=-=∆=A A l l ε名义应变)(99510524.445006MPa A F T =⨯==-σ真应力)(2.36505.08495.03802211GPa V E V E E H =⨯+⨯=+=上限弹性模量)(1.323)8405.038095.0()(112211GPa E V E V E L =+=+=--下限弹性模量1-11一圆柱形Al 2O 3晶体受轴向拉力F ，若其临界抗剪强度τf 为135 MPa,求沿图中所示之方向的滑移系统产生滑移时需要的最小拉力值，并求滑移面的法向应力。
解：1-6试分别画出应力松弛和应变蠕变与时间的关系示意图，并算出t = 0,t = ∞ 和t = τ时的纵坐标表达式。
解：Maxwell 模型可以较好地模拟应力松弛过程：V oigt 模型可以较好地模拟应变蠕变过程：以上两种模型所描述的是最简单的情况，事实上由于材料力学性能的复杂性，我们会用到用多个弹簧和多个黏壶通过串并联组合而成的复杂模型。
4.11 无机材料的磁学性质金属和合金类磁性材料的介质损耗大，不宜用于高频。
陶瓷质的磁性材料具有强磁性、高电阻和低损耗等特性，在电子技术中比金属磁性材料更适用于作高频器件。
一、磁现象物质在磁场强度为H 的外磁场中因与磁场发生相互作用而被磁化，则在该物质内部产生磁感应强度为B 的磁场。
B 与H 成正比，即：H B μ=式中，μ为磁导率。
某物质的磁导率μ与真空磁导率o μ的比值就是该物质的相对磁导率r μ。
物质的磁化率1−=r μκ。
磁化率为正值的物质叫做顺磁性物质；磁化率为负值的物质叫做抗磁性物质或逆磁性物质。
有少数物质，其磁化率的值特别大，称之为铁磁性物质。
磁化率是对单位体积的物质而言，是个无量纲量。
在化学上，常用克磁化率χ或摩尔磁化率m χ度量物质的磁性。
存在以下关系：d /κχ=d M M m /κχχ=•=式中，d 是单位体积物质的质量，M 是物质的相对分子质量。
二、顺磁性物质在顺磁性物质中，存在着未成对的电子。
未成对电子进行自旋运动和轨道运动时，总角动量不等于零，因而会产生相应物质的分子、原子或离子的磁矩，即永久磁矩。
在无外磁场时，这些电子的磁矩指向是无序分布的，不形成宏观磁化现象。
但在外磁场作用下，由于这些磁矩沿磁场方向取向，便产生磁化现象。
称这种现象为顺磁性。
顺磁性物质经外磁场磁化后所产生的附加磁场，其方向与外磁场一致，其磁化率为正值，χ约在范围内。
4610~10−−三、抗磁性物质抗磁性物质因没有未成对电子，不存在永久磁矩。
但是当其被放置到外磁场中，则会因感应磁化而产生与外磁场方向相反的诱导磁矩，其磁化率为负值，且其大小也不随温度而变化。
χ值约为负左右。
610−四、铁磁性物质150Fe 、Co 、Ni 、Gd 等金属及其合金具有特别大的磁化率，其χ值约为。
4210~10−铁磁性物质的磁化率不是恒定的，可随磁场强度H 而改变。
在外磁场停止作用后，铁磁性物质仍能保持部分磁性。
每种铁磁性物质各有一个临界温度——居里点。
