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磁粉探傷交流磁化、退磁交替過程的磁滯回線效應(yīng)分析
首先需要了解什么是磁滯回線？
磁滯回線指描述磁滯現(xiàn)象的閉合磁化曲線，如下圖1所示：
圖1 磁滯回線
0-1曲線：
鐵磁性材料在外加磁場強(qiáng)度的作用下由0點(diǎn)磁化到1點(diǎn)，到達(dá)1點(diǎn)后磁感應(yīng)強(qiáng)度B不再隨著外加磁場強(qiáng)度H的增加而增加，而是保持在Bm值，此時(shí)的0-1曲線叫初始磁化曲線。此時(shí)1點(diǎn)被稱為飽和點(diǎn)m，其鐵磁性材料內(nèi)部對(duì)應(yīng)的磁疇全部轉(zhuǎn)向與外加磁場方向一致；
1-2曲線：
逐漸減小磁場強(qiáng)度H至零值后，磁感應(yīng)強(qiáng)度B不沿0-1曲線下降，而是沿著1-2曲線下降，直至2點(diǎn)停止，此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度B值不再是初始值零，而是剩余部分磁感應(yīng)強(qiáng)度Br（簡稱剩磁），這種磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化滯后于磁場強(qiáng)度H變化的現(xiàn)象被稱為磁滯現(xiàn)象。磁滯現(xiàn)象反應(yīng)了磁化過程的不可逆性；
2-3曲線：
為了使剩磁Br歸于零值，需要外加一個(gè)反向磁場強(qiáng)度-H，隨著外加反向磁場強(qiáng)度-H的逐漸增加-Hc（被稱為矯頑力）值，出現(xiàn)2-3曲線，反向磁感應(yīng)強(qiáng)度-B由Br值逐漸歸于零值，剩磁消失，鐵磁性材料不顯示磁性；
3-4曲線：
如果繼續(xù)增加反向磁場強(qiáng)度-H至超過-Hc，會(huì)出現(xiàn)反向磁感應(yīng)強(qiáng)度-B隨著-H的增加而逐漸的增加至-Hm值，至后磁感應(yīng)強(qiáng)度-B不再隨著外加反向磁場強(qiáng)度-H的增加而增加，而是保持在-Bm值，形成3-4曲線，此時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與初始磁化曲線的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反，其最大飽和點(diǎn)m’與0-1曲線中的最大飽和點(diǎn)m大小相等，方向相反；
4-5曲線：
逐漸減小反向磁場強(qiáng)度-H至零值后，反向磁感應(yīng)強(qiáng)度-B不是沿著3-4曲線下降，而是沿著4-5曲線下降，直至5點(diǎn)停止，5點(diǎn)對(duì)應(yīng)反向剩磁-Br，同樣是出現(xiàn)反向磁滯現(xiàn)象，且為不可逆性；
5-6曲線：
要想使鐵磁性材料的反向剩磁消失，只有加上正向磁場強(qiáng)度H，隨著正向磁場強(qiáng)度逐漸增加至Hc，反向剩磁-Br逐漸減小為零值，此走勢形成5-6曲線；
6-1曲線：
如果繼續(xù)增加正向磁場強(qiáng)度H至超過，會(huì)出現(xiàn)正向磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨著H的增加而逐漸回歸至飽和點(diǎn)，此走勢為6-1曲線。
以上由0-1構(gòu)成磁化過程，1-2-3-4-5-6-1構(gòu)成的曲線走勢圖被稱為磁滯回線，且只有交流電才能出現(xiàn)正反方向交替的磁場強(qiáng)度，才能形成磁滯回線效應(yīng)，我們利用0點(diǎn)磁化點(diǎn)的切線形成的角度來表示該材料磁化的難易程度，若角度越大，其越容易磁化；若角度越小，其越難以磁化。
對(duì)于不同的磁性材料，其對(duì)應(yīng)額磁滯回線效應(yīng)也是不同的，下面就簡單的對(duì)比一下軟磁性材料、硬磁性材料、距磁性材料各自的相同和不同之處：
（1）軟磁性材料
軟磁性材料指的是磁滯回線狹長，具有高磁導(dǎo)率μ、低矯頑力Hc＜100A/m、低磁阻、較低剩磁Br的鐵磁性材料。其特點(diǎn)是容易被磁化，也容易被退磁。例如純鐵、低碳鋼、軟磁鐵氧體。
圖2 軟磁性材料磁滯回線
（2）硬磁性材料
硬磁性材料指的是是磁滯回線肥長，具有低導(dǎo)磁率μ、高矯頑力Hc≥100A/m、高磁阻、高剩磁Br的鐵磁性材料。其特點(diǎn)是難以被磁化，也難以被退磁。例如鋁鎳鈷、稀土鈷、硬磁鐵氧體。
圖3 硬磁性材料磁滯回線
（3）距磁性材料
距磁性材料是硬磁性材料的一種特例。其特點(diǎn)是，初始磁化時(shí)較容易被磁化；一經(jīng)退磁，就表現(xiàn)出較高的剩磁Br，其值非常接近磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值Bm；再次磁化，就表現(xiàn)出較高的矯頑力Hc，其值非常接近飽和點(diǎn)Hm。距磁性材料常被用在現(xiàn)代電機(jī)中，計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)芯片中。
圖4 距磁性材料磁滯回線
磁粉探傷機(jī)、磁粉探傷儀、退磁機(jī)就是依據(jù)以上原則，根據(jù)所測得不同的材料，調(diào)節(jié)不同的磁化退磁電流，從而達(dá)到充磁、退磁的效果。
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