非晶窄带饱和磁致伸缩系数小角磁转法测量.pdf

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1、2011钲仪表技术与传感器2011第7期InstrumentTechniqueandSensorNo．7非晶窄带饱和磁致伸缩系数小角磁转法测量杨云嵇，鲍丙豪(江苏大学机械工程学院，江苏镇江212013)摘要：研究了一种新的方法来测量非晶窄带饱和磁致伸缩系数，它是基于小角度磁旋转带来的应力感生各向异性场的补偿及各向异性场等因素的修正来完成测量。通过自备的装置，测量出探测线圈中的二次谐波随直流磁场、张应力、交流信号的电压变化关系，间接得出感生各向异性场随张应力的变化关系，从而得到成分为Fel8B13Si9，非晶窄带的饱和磁致伸缩系数为=5．6×10～。关键词：饱和磁致伸缩系数

2、；非晶窄带；小角磁转法中图分类号：TG139文献标致码：A文章编号：1002—1841(2011)07—0071—02MeasurementofSaturationMagnetostrictionofThinAmorphousRibbonbyWaysofSmallAngleRotationYANGYun-ji，BAOBing-hao(SchoolofMechanicalEngineering，JiangsuUniversity，Zhenjiang212013，China)Abstract：Anewmethodwasdevelopedtomeasurethesaturati

3、onmagnetostrictionofathinamorphousribbon．Itisbasedontheuseofsmall—anglemagnetizationrotationtomeasurethechangeinanisotropyfieldcausedbythetensilestress．Byasel~madeinstrument，thedependenceofthevoltageofsecondharmonicwaveonbiasmagnetandtensilestressandalternatingcurrentwasmeasured．Thesatura

4、tedmagnetostrictioncoeficient(B)ofFel8B13Si9amorphousribbonwasmeasuredandthe入of5．6×10一Wasobtmned．Keywords：saturationmagnetostriction；thinamorphousribbon；smallanglerotation0引言交流磁场磁致伸缩是指铁磁质的磁畴在外磁场作用下会定向排列，1磁场从而引起介质中晶格间距的改变，致使铁磁体发生长度的变化的现象被称为磁致伸缩效应，并随着所加磁场的大小不同，形变也可以不同。由于非晶态合金不存在磁晶各向异性，所以磁致伸

5、缩就成了影响磁特性的主要因素之一。非晶态合金与晶态合金相比，在物理性能、化学性能和机械性能方面都发生了图1小角转动原理图显著的变化。以铁元素为主的非晶态合金为例，它具有高饱和使其饱和的直流磁场日同时沿着带材轴向通以交流驱动电磁感应强度和低损耗的特点。由于这样的特性，非晶态合金材流Isinwt时，如果忽略掉肌肤效应，则可认为电流在带材内部料在电子、航空、航天、机械、微电子等众多领域中具备了广阔均匀传播，此时在厚度偏离其轴向距离为d，宽度偏离其轴向距的应用空间。自1980年，日本的K．Narita等发明了用小角转离为a处，将产生环向交变磁场，根据安培环路定则，的动法(Smal

6、lAngleMagnetizationRotation)测量丝状非晶合金的大小可用式(1)表示：饱和磁致伸缩系数以来，人们对丝状非晶合金的饱和磁致伸缩而(1)系数的测量进行了广泛而深入的研究。目前，国内关于非晶带的饱和磁致伸缩系数的测量报道很少。该法通过对应力感生式中，a。为非晶带的宽度；为非晶带的厚度。各向异性场的补偿及各向异性等因素的修正，采用小角转动间在作用下，在此非晶带表面上造成饱和磁化强度矢量接测量了窄带非晶合金的磁致伸缩系数，并且制备了测量装绕带轴方向的小角度摆动，摆动角度0的大小由交变磁场而置，对铁基非晶带的饱和磁致伸缩系数进行了测量。定。1原理如果沿着非晶

7、带轴向施加张应力，由于非晶材料的磁晶各小角转动法(SAMR)测量非晶带饱和磁致伸缩系数的原理向异性为零，当样品具有各向异性的饱和磁致伸缩系数A时，如图1所示。由单畴模型可得样品的总能量密度为E=一舟M。cos0一目Msin0+3／21o~sin0+置于磁场中的非晶薄带，在沿着带轴平面方向上施加足以／2(Nd。COS+0+sin0)(2)收稿日期：2010—10—18收修改稿日期：2011—02—06式中：为饱和磁化强度；0为饱和磁化强度与带轴的夹角；72InstrumentTechniqueandSensorJu1．2011N