直流磁滞回线扫描检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-28  

直流磁滞回线扫描检测是评估磁性材料磁特性的核心技术手段,通过系统性扫描外加磁场与磁感应强度变化关系,获取矫顽力、饱和磁通密度、磁滞损耗等关键参数,为磁性材料选型、器件设计及性能优化提供数据支撑,覆盖材料研发、生产质检及应用验证全流程。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

磁滞回线全曲线扫描:连续记录外加磁场从正饱和到负饱和再回到正饱和过程中磁感应强度变化轨迹,参数包括磁场强度范围(±1.5T~±2.5T)、磁感应强度分辨率(≤1mT)、扫描速率可调范围(0.1~5Oe/s)。

矫顽力测定:确定材料退磁至剩余磁感应强度为零所需反向磁场强度,参数包括正向/反向磁场扫描步长(0.01Oe~0.1Oe)、测量精度(±0.5%满量程)、温度稳定性(±1℃)。

饱和磁通密度检测:测量材料在强磁场下可达到的最大磁感应强度,参数包括最大磁场强度(≥2.5T)、重复性误差(≤0.3%)、磁场均匀性(≤0.5%)。

剩磁测量:外加磁场移除后材料剩余磁感应强度,参数包括磁场衰减速率(≤0.1Oe/s)、信号采集延迟(≤10ms)、温度补偿范围(-50~150℃)。

磁滞损耗计算:基于回线面积计算单位体积材料磁化过程中的能量损耗,参数包括积分采样频率(≥10kHz)、温度传感器精度(±0.1℃)、数据处理算法误差(≤0.2%)。

磁导率曲线绘制:外加磁场与磁感应强度比值的动态变化曲线,参数包括低场线性段分辨率(0.1mT)、高频响应带宽(≤1MHz)、磁场波动抑制(≤0.01Oe)。

损耗角正切测定:反映材料磁化滞后引起的涡流损耗,参数包括频率范围(10Hz~100kHz)、信号幅值分辨率(≤0.01dB)、相位测量精度(±0.5°)。

温度系数测量:不同温度下关键磁参数(如矫顽力、饱和磁通密度)的变化率,参数包括温度控制精度(±0.5℃)、升温速率(1~10℃/min)、温度梯度(≤2℃/mm)。

磁致伸缩系数检测:磁场作用下材料尺寸变化的定量表征,参数包括应变测量精度(≤1με)、磁场同步触发精度(≤10μs)、振动噪声抑制(≤0.5nm)。

多场耦合特性分析:同时施加磁场、应力或温度时的磁性能变化,参数包括应力加载范围(0~500MPa)、温度控制范围(-196~600℃)、多参数同步采集通道(≥8路)。

磁各向异性测量:材料在不同晶向或方向的磁性能差异,参数包括磁场方向调整精度(±0.1°)、样品旋转定位误差(≤0.05°)、数据拟合残差(≤2%)。

检测范围

软磁合金:如硅钢片、坡莫合金,用于变压器铁芯、电感磁芯等低损耗磁路器件,检测重点为低矫顽力、高磁导率特性。

硬磁材料:包括钕铁硼、铝镍钴,应用于永磁电机、传感器磁源等需长期保持磁场的场景,检测重点为高矫顽力、高剩磁特性。

铁氧体磁材:锰锌铁氧体、镍锌铁氧体,用于电感器、滤波器、天线磁棒等高频磁性元件,检测重点为高频损耗、磁导率温度稳定性。

非晶态合金:铁基、钴基非晶带材,适用于高频变压器、磁放大器等低损耗磁性器件,检测重点为磁导率频率特性、饱和磁通密度温度系数。

纳米晶软磁材料:Fe-B-Si-Cu纳米晶合金,用于共模电感、高频电源变压器等高性能磁元件,检测重点为初始磁导率、矫顽力温度稳定性。

磁性薄膜材料:CoFeB、NiFe薄膜,应用于磁记录头、磁传感器、自旋电子器件等微纳磁器件,检测重点为薄膜厚度依赖性、界面磁各向异性。

磁致冷材料:Gd基合金、La-Fe-Si基化合物,用于磁致冷设备的磁热效应研究,检测重点为绝热温变、磁熵变温度依赖性。

磁性液体:Fe3O4基载液磁流体,用于密封、润滑、传感器等动态磁场应用场景,检测重点为沉降稳定性、磁粘度特性。

复合磁性材料:铁氧体与聚合物复合、金属颗粒与橡胶复合,用于电磁屏蔽、吸波材料等领域,检测重点为磁性能与基体结合强度、损耗特性。

功能陶瓷磁材:BaTiO3基多铁性陶瓷、CoCr2O4尖晶石陶瓷,应用于多铁性器件、传感器等,检测重点为铁电-铁磁耦合特性、介电损耗

检测标准

ASTM A342/A342M-14:采用振动样品磁强计测量金属磁性材料的直流磁性能,规定测试设备校准、样品制备及数据记录要求。

ISO 15848:2014:软磁材料直流磁性能测量方法,涵盖磁滞回线、矫顽力、饱和磁通密度等参数的测试流程与误差限。

GB/T 3217-2019:永磁(硬磁)材料磁性试验方法,明确矫顽力、剩磁、最大磁能积等关键参数的测试步骤与环境条件。

IEC 60404-1:2015:磁性材料第1部分:总则,规定磁性能测量的通用术语、符号及测试方法的框架性要求。

GB/T 13388-2009:软磁材料直流磁性能的测量方法,适用于硅钢片、铁氧体等软磁材料的磁滞回线、磁化曲线测量。

ASTM D2584-18:振动法测量软磁材料直流磁性能的标准试验方法,涉及冲击检流计法与振动样品磁强计法的对比与适用范围。

JIS C2550-2013:铁氧体磁心的直流磁性能测试方法,规定环形、E型、U型等磁心的测试夹具选择与磁场均匀性要求。

GB/T 24270-2009:铁氧体磁心表面缺陷极限的导则,辅助评估表面缺陷对磁滞回线形状及磁性能的影响程度。

ISO 20558:2018:磁性材料-磁性测量方法-第3部分:用振动样品磁强计测量直流磁化曲线和磁滞回线,规范VSM测试的样品安装、磁场扫描速率及数据采集方法。

GB/T 13888-2014:永磁材料温度系数测量方法,明确温度对矫顽力、剩磁影响系数的计算方法与温度控制精度要求。

检测仪器

振动样品磁强计(VSM):通过样品高频振动产生感应电动势测量磁矩的高灵敏度设备,功能包括直流磁滞回线、磁化强度曲线的亚埃级样品检测,适用于纳米颗粒、薄膜等微量样品的磁性能分析。

物理性能测试系统(PPMS):集成低温(1.9K~400K)、强磁场(0~9T)环境控制的综合测量平台,功能涵盖直流磁滞回线扫描、交流磁化率测试、磁致电阻测量,支持多参数同步采集与温度/磁场精确控制。

自动磁通计:基于电磁感应原理实时测量磁通量变化的仪器,功能包括磁滞回线面积积分计算磁矩、剩磁/矫顽力自动提取,支持快速数据更新(≥100次/秒)与曲线实时显示。

高斯计(磁通门磁强计):采用磁通门传感器的高精度磁场测量仪器,功能包括外磁场强度实时监测、磁滞回线扫描时的外场同步记录,适用于磁场均匀性校准及磁性能测试的外场控制。

振动磁强计(Vibrating Magnetometer):通过样品机械振动引起磁场变化的测量装置,功能包括静态磁滞回线、磁矩温度依赖性测量,适用于块状、粉末等常规磁性材料的常规检测,操作简便且成本较低。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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