ICS29.030 CCSL19 中华人民共和国国家标准 GB/T43870.1—2024 磁性材料居里温度的测量方法 第1部分:永磁材料 MeasurementmethodsforCurietemperatureofmagneticmaterials— Part1:Permanentmagneticmaterials 2024-04-25发布 2024-11-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布目 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… 引言 Ⅳ ………………………………………………………………………………………………………… 1 范围 1 ……………………………………………………………………………………………………… 2 规范性引用文件 1 ………………………………………………………………………………………… 3 术语和定义 1 ……………………………………………………………………………………………… 4 居里温度测量值的确定 1 ………………………………………………………………………………… 5 居里温度的测量 2 ………………………………………………………………………………………… 5.1 振动样品(线圈)磁强计法 2 ………………………………………………………………………… 5.1.1 测量原理 2 ……………………………………………………………………………………… 5.1.2 样品 2 …………………………………………………………………………………………… 5.1.3 测量装置 2 ……………………………………………………………………………………… 5.1.4 标准样品 3 ……………………………………………………………………………………… 5.1.5 测量程序 3 ……………………………………………………………………………………… 5.1.6 数据处理 4 ……………………………………………………………………………………… 5.2 磁称法 4 ……………………………………………………………………………………………… 5.2.1 测量原理 4 ……………………………………………………………………………………… 5.2.2 样品 5 …………………………………………………………………………………………… 5.2.3 测量装置 5 ……………………………………………………………………………………… 5.2.4 标准样品 6 ……………………………………………………………………………………… 5.2.5 测量程序 6 ……………………………………………………………………………………… 5.2.6 数据处理 7 ……………………………………………………………………………………… 5.3 抽拉法 7 ……………………………………………………………………………………………… 5.3.1 测量原理 7 ……………………………………………………………………………………… 5.3.2 样品 7 …………………………………………………………………………………………… 5.3.3 测量装置 7 ……………………………………………………………………………………… 5.3.4 测量程序 8 ……………………………………………………………………………………… 5.3.5 数据处理 9 ……………………………………………………………………………………… 6 结果报告 9 ………………………………………………………………………………………………… 附录A(资料性) 常见永磁材料的居里温度典型值 10 …………………………………………………… 参考文献 11 …………………………………………………………………………………………………… 图1 m-T曲线及居里温度TC图示 1 ……………………………………………………………………… 图2 振动样品磁强计法测量装置示意图 3 ………………………………………………………………… ⅠGB/T43870.1—2024 图3 磁称法测量装置示意图(磁化装置为电磁铁) 6 ……………………………………………………… 图4 抽拉法测量装置示意图 8 ……………………………………………………………………………… 表A.1 常见永磁材料的居里温度典型值 10 ……………………………………………………………… ⅡGB/T43870.1—2024 前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 本文件是GB/T43870《磁性材料居里温度的测量方法》的第1部分。GB/T43870已经发布了以 下部分: ———第1部分:永磁材料; ———第2部分:软磁材料。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。 本文件由全国磁性元件与铁氧体材料标准化技术委员会(SAC/TC89)归口。 本文件起草单位:中国计量大学、中国电子科技集团公司第九研究所、中国计量科学研究院、北矿磁 材科技有限公司、浙江省计量科学研究院、长沙天恒测控技术有限公司、横店集团东磁股份有限公司、 浙江中科磁业股份有限公司。 本文件主要起草人:吴琼、葛洪良、王子生、彭清贵、龚文杰、刘荣明、虞志书、周新华、何震宇、 黄益红、泮敏翔、杨杭福、俞能君。 ⅢGB/T43870.1—2024 引 言 居里温度是铁磁性/亚铁磁性材料内部磁矩从有序到无序的转变温度,也即铁磁性/亚铁磁性和顺 磁性相互转变的温度,是铁磁性材料的基本特征之一。居里温度测量是磁特性测量的一部分。 GB/T43870《磁性材料居里温度的测量方法》由两个部分构成。 ———第1部分:永磁材料。目的在于规定永磁材料居里温度的测量方法。 ———第2部分:软磁材料。目的在于规定软磁材料居里温度的测量方法。 ⅣGB/T43870.1—2024 磁性材料居里温度的测量方法 第1部分:永磁材料 1 范围 本文件描述了永磁材料居里温度的测量方法。 本文件适用于铝镍钴永磁、铁氧体永磁、铁铬钴永磁、稀土永磁及其他永磁材料居里温度的测量。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T2900.60 电工术语 电磁学 GB/T9637 电工术语 磁性材料与元件 GB/T38437—2019 用抽拉或旋转方式测量铁磁材料样品磁偶极矩的方法 3 术语和定义 GB/T2900.60和GB/T9637界定的术语和定义适用于本文件。 4 居里温度测量值的确定 测量磁矩m随温度T的变化曲线(m-T曲线),曲线斜率(dm/dT)绝对值最大处的切线与m=0 横轴的交点,此处的温度值即为居里温度,如图1所示。 标引序号说明: 1———经过dm/dT绝对值最大处的切线; 2———dm/dT绝对值最大点。 m dm/dT 图1 m-T曲线及居里温度TC图示 1GB/T43870.1—2024 5 居里温度的测量 5.1 振动样品(线圈)磁强计法 5.1.1 测量原理 基于电磁感应原理,能够测量在一组探测线圈中心以固定频率和振幅作相对微振动样品的磁矩。 对于可视为磁偶极子的小样品,探测线圈中的感应电动势e见公式(1)。 e=Gmωacosωt …………………………(1) 式中: e———探测线圈中的感应电动势,单位为伏特(V); G———线圈几何因子,与线圈的几何形状和位置有关,由仪器系统决定; m———样品的磁矩,单位为安平方米(A·m2); ω———样品的振动频率,单位为赫兹(Hz); a———样品的振幅,单位为米(m); t———样品的振动时间,单位为秒(s)。 探测线圈中的感应电动势与样品的磁矩m、振动频率ω和振幅a成正比,与线圈几何因子有关。 由于线圈几何因子难以确定,一般采用已知磁化强度值的标准样品进行相对测量,见公式(2)。 m=ei e0·m0 …………………………(2) 式中: m———样品的磁矩,单位为安平方米(A·m2); ei———样品的感应电动势,单位为伏特(V); e0———标准样品的感应电动势,单位为伏特(V); m0———标准样品的磁矩,单位为安平方米(A·m2),由标准样品的质量乘以比饱和磁化强度得到。 将样品置于控温装置中,控制温度变化,则能测量出样品的磁矩m随温度T的变化曲线(m-T 曲线)。 5.1.2 样品 样品宜为块体。基于磁偶极子近似,样品的最大尺寸应不超过4mm,可固定于样品杆末端。样品 应呈磁中性状态。 5.1.3 测量装置 测量装置主要由电磁铁、探测线圈、磁强计、控温装置和温度传感器构成,如图2所示。具体要求 如下。 a) 电磁铁 在测量空间范围内,电磁铁磁场不均匀性应不超过1%;在测量过程中,电磁铁磁场的波动性 应不超过1%。 b) 探测线圈和样品装置 探测线圈固定于电磁铁的磁极间,轴与外场垂直,且与振动方向平行。样品应固定在与振动器 相连的非磁振动臂上,置于电磁铁的轴上,并与两侧的探测线圈对称。 振动方向(z方向)应与电磁铁的y轴成90°,即垂直于磁场方向,振幅一般不大于2mm,频率 一般为20Hz~200Hz。样品在x方向和y方向的运