簡介不銹鋼砝碼磁化率 中文名:磁化率 外文名:magnetic susceptibility 概 念:是個無量綱的純數(shù) 特 性:物質(zhì)在外磁場中,會被磁化并感生 不銹鋼砝碼簡介:任何材料在磁場的作用下將被磁化,并顯示定特征的磁性。這種磁性不僅僅由磁化度或磁感應(yīng)度的小來表征,而且應(yīng)由磁化度隨外磁場的變化特征來反映。為此,定義材料在磁場作用下,磁化度M與磁場度H的比值為磁化率: χ=M/H 通常,磁化度指的是材料單位體積中原子或離子磁矩的矢量和,所以上式定義的磁化率也稱為體積磁化率。如果已知材料的密度為ρ,則材料單位質(zhì)量的磁化率為χm=χ/ρ 此外,還可以定義摩爾磁化率為1摩爾物質(zhì)的磁化率χM=χmM 式中,M是分子量。 根據(jù)磁化率的小和正負及其隨溫度變化的行為??膳袛嗖牧洗判缘姆N類。 不銹鋼砝碼概念:在單位制(SI)中,磁化率cm是個無量綱的純數(shù)。 某物質(zhì)的磁化率可以用體積磁化率κ 或者質(zhì)量磁化率χ來表示。體積磁化率無量綱參數(shù)。在CGS單位系統(tǒng)下的磁化率值是SI下的1/4π倍,即1 CGSM = 4π SI , 數(shù)值上 χ(CGS)= χ(SI)/ 4π。體積磁化率除以密度即為質(zhì)量磁化率,亦即χ=κ/ρ,其單位為m^3/kg. 不銹鋼砝碼特性:物質(zhì)在外磁場中,會被磁化并感生附加磁場,此物質(zhì)因磁化而激發(fā)出來的磁場度H′與外加的激發(fā)磁場度H之和稱為該物質(zhì)在外磁場作用下的磁場度B,即 B = H + H′ (1) H′與H方向相同的叫順磁性物質(zhì),相反的叫反磁性物質(zhì)。還有類物質(zhì)如鐵、鈷、鎳及其合金,H′比H得多(H′/H)高達10,而且附加磁場在外磁場消失后并不立即消失,這類物質(zhì)稱為鐵磁性物質(zhì)。 物質(zhì)的磁化可用磁化度I來描述,H′=4πI。對于非鐵磁性物質(zhì),I與外磁場度H成正比 I = KH (2) 式中,K為物質(zhì)的單位體積磁化率(簡稱磁化率),是物質(zhì)的種宏觀磁性質(zhì)。在化學(xué)中常用單位質(zhì)量磁化率χm或摩爾磁化率χM表示物質(zhì)的磁性質(zhì),它的定義是 χm = K/ρ (3) χM = MK/ρ (4) 式中,ρ和M分別是物質(zhì)的密度和摩爾質(zhì)量。由于K是無量綱的量,所以χm和χM的單位分別是m^3·kg和m^3·mol-1。 磁感應(yīng)度SI單位是特[斯拉](T),而過去習(xí)慣使用的單位是高斯(G),1T=10^4G。 不銹鋼砝碼 相關(guān)參數(shù)概念 磁化: 處于磁中性態(tài)的磁性材料在磁場作用下逐步從宏觀上無磁性到顯示磁性的過程稱為磁化。 磁化過程: 在磁場作用下,磁性材料的磁化度從磁中性狀態(tài)為到非常的磁場度下接近飽和磁化度的過程稱為磁化過程。 磁化曲線: 處于磁中性狀態(tài)下的磁性材料在磁場作用下,磁化度M將隨磁場度H的增而增,zui后在定的飽和磁場度Hs時達到飽和磁化度值Ms,這時,材料內(nèi)部的原子磁矩基本上都已經(jīng)沿磁場取向,再增磁場度,磁化度值不會明顯增。在M-H圖上繪出磁化度隨磁場度變化的相應(yīng)曲線稱為磁化曲線,也稱初始磁化曲線。相應(yīng)地,磁性材料的磁感應(yīng)度B隨磁場度H變化的曲線稱為B-H磁化曲線。 磁滯回線: 磁性材料在足夠的磁場(稱為飽和磁化場Hs)作用下被飽和磁化以后,使這正向磁場度降為,材料的磁化度便會從Ms降到Mr,顯然,磁化度的變化落后于磁場度的變化,這種現(xiàn)象稱為磁滯。Mr稱為剩余磁化度,簡稱剩磁。若要使Mr變?yōu)?,必須對材料施加反向磁場Hci或MHc,該磁學(xué)量稱為內(nèi)稟矯頑力。若將反向磁場逐步增到-Hs,則材料又將達到飽和磁化。將反向磁場降為,并繼續(xù)使磁場度沿正向增加到Hs,磁化度將經(jīng)過-Mr、Hci到達Ms,于是,在M-H圖上將形成條封閉曲線,因為磁化度的變化始終落后于磁場度的變化,所以這樣的封閉曲線稱為M-H磁滯回線。 相應(yīng)地,如果磁場度經(jīng)歷周期變化,即Hs→0→HC→Hs→HC→Hs,磁感應(yīng)度B的變化在B-H圖上也會構(gòu)成條封閉回線,稱為B-H磁滯回線。在這種磁滯回線上,材料經(jīng)飽和磁化后因撤去磁場所保留的磁感應(yīng)度稱為剩余磁感應(yīng)度,也簡稱剩磁Br。使Br降為所需要施加的反向磁場稱為矯頑力,用BHC表 示。另外,當(dāng)磁場度為Hs時,磁化度為飽和值Ms,所對應(yīng)的磁感應(yīng)度稱為飽和磁感應(yīng)度,用Bs表示,這時,Bs=μ0(Hs+Ms)。μ0為真空磁導(dǎo)率。 退磁曲線: 飽和磁滯回線的二象限部分稱為退磁曲線,是反映硬磁材料磁性能好壞的特征曲線。 磁導(dǎo)率: 材料在磁場H的作用下被磁化,具有定的磁感應(yīng)度B。兩者的比值稱為磁導(dǎo)率μ',即μ'=B/H 磁導(dǎo)率與真空磁導(dǎo)率μ0之比稱為相對磁導(dǎo)率μ:μ=μ'/μ0 數(shù)值上,μ0=4π×10-7H/m。相對磁導(dǎo)率通常也簡稱為磁導(dǎo)率。在單位制中,相對磁導(dǎo)率和磁化率的關(guān)系為μ=1+χ[1] 不銹鋼砝碼 組成物質(zhì)的磁性與組成它的原子、離子或分子的微觀結(jié)構(gòu)有關(guān),在反磁性物質(zhì)中,由于電子自旋已配對,故無*磁矩。但是內(nèi)部電子的軌道運動,在外磁場作用下產(chǎn)生的拉摩動,會感生出個與外磁場方向相反的誘導(dǎo)磁矩,所以表示出反磁性。其χM就等于反磁化率χ反,且χM<0。在順磁性物質(zhì)中,存在自旋未配對電子,所以具有*磁矩。在外磁場中,*磁矩順著外磁場方向排列,產(chǎn)生順磁性。順磁性物質(zhì)的摩爾磁化率χM是摩爾順磁化率與摩爾反磁化率之和,即 χM =χ順 + χ反 (5) 通常χ順比χ反約1~3個數(shù)量級,所以這類物質(zhì)總表現(xiàn)出順磁性,其χM>0。順磁化率與分子*磁矩的關(guān)系服從居里定律 (6) 式中,NA為Avogadro常數(shù);K為Boltzmann常數(shù)(1.38×10erg·K);T為熱力學(xué)溫度;μm為分子*磁矩(erg·G)。由此可得 (7) 由于χ反不隨溫度變化(或變化極小),所以只要測定不同溫度下的χM對1/T作圖,截矩即為χ反,由斜率可求μm。由于比χ順小得多,所以在不很的測量中可忽略χ反作近似處理 (8) 順磁性物質(zhì)的μm與未成對電子數(shù)n的關(guān)系為 (9) 式中,是玻爾磁子,其物理意義是:單個自由電子自旋所產(chǎn)生的磁矩。 μB=9.273×10erg·G=9.273×10J·G=9.273×J·T |