工作磁场强度如何影响非晶纳米晶的剩余损耗
2025-03-21 17:02:39
工作磁场强度对非晶纳米晶剩余损耗的影响较为复杂,在不同磁场强度范围呈现不同的特点,具体如下:
一、低磁场强度范围
1、磁畴结构基本稳定:
在低磁场强度下,非晶纳米晶材料内部的磁畴结构基本保持稳定,磁畴壁的移动和磁矩的转动相对较小。此时,剩余损耗主要来源于材料本身的磁后效等固有特性,由于磁畴结构没有发生明显变化,磁后效引起的剩余损耗相对较小且变化不明显。
2、磁矩有序度高:
低磁场强度下,磁矩基本保持在原本的有序状态,只有少量磁矩会因磁场作用发生微小调整,这种调整所消耗的能量有限,因此剩余损耗处于较低水平。
二、中等磁场强度范围
1、磁畴壁开始活跃:
随着磁场强度增加进入中等范围,磁畴壁开始受到明显的作用力,逐渐变得活跃并开始移动。磁畴壁的移动会导致磁畴之间的相互作用增强,一些不可逆的磁畴壁位移现象开始出现,使得剩余损耗逐渐增大。
2、磁滞损耗显现:
中等磁场强度下,磁滞现象逐渐明显,材料在磁化和退磁过程中,由于磁畴的不可逆变化,会产生一定的磁滞损耗,这部分损耗会叠加到剩余损耗中,导致剩余损耗进一步增加。
三、高磁场强度范围
1、强烈的畴壁共振等现象:
当磁场强度进一步增加到较高范围时,磁畴壁的运动更加剧烈,可能引发强烈的畴壁共振等现象。畴壁共振会使磁畴壁在短时间内快速振动和位移,消耗大量能量,导致剩余损耗急剧增大。
2、磁致伸缩效应增强:
高磁场强度还会使非晶纳米晶材料的磁致伸缩效应显著增强,磁弹耦合作用加剧。磁致伸缩会引起材料内部的应力变化,进而影响磁畴结构和磁矩的分布,使得磁化过程中的能量损耗进一步增加,剩余损耗也随之大幅上升。
3、磁矩趋于饱和:
在接近饱和磁场强度时,磁矩几乎全部沿磁场方向排列,磁畴结构基本消失,但此时剩余损耗仍然较高,因为在达到饱和的过程中,磁矩克服各种阻力实现定向排列消耗了大量能量,并且高磁场下的其他损耗机制,如涡流损耗等也可能同时存在,共同导致剩余损耗维持在较高水平。