[發明專利]一種高溫測量永磁材料磁性的裝置與方法

有效

• 申請號: 202110384151.1
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113093072B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 吳瓊;楊杭福;葛洪良;俞能君;泮敏翔;黃霞妮;王子生
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G01R33/12
• 分類號: G01R33/12
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

1.一種高溫測量永磁材料磁性的裝置，包括激光器（1）、功率控制器（2）、光束控制器（3）、溫度控制器（4）、磁性測量單元（5）、溫度傳感器（6）、以及電磁鐵極頭（7），其特征在于，所述電磁鐵極頭（7）分上下兩塊，分別夾住樣品（13）的上下兩面，所述樣品（13）前后表面分別固定有吸熱片(10)；

所述溫度傳感器（6）設置在吸熱片（10）上，用于測量吸熱片（10）的溫度；

所述磁性測量單元（5）分別連接磁場測量探頭（11）和磁感應強度測量線圈（12），用于記錄并計算樣品（13）的磁性，磁場測量探頭（11）設置在樣品（13）側面，磁感應強度測量線圈（12）設置在樣品（13）底部；

所述激光器（1）出射激光束，通過光束控制器（3）分成兩束激光照射在樣品（13）的前后表面，用于對樣品（13）進行加熱；

所述溫度控制器（4）分別和光束控制器（3）、功率控制器（2）及吸熱片（10）連接，通過調節光束控制器（3）和功率控制器（2）照射到樣品（13）前后表面的吸熱片（10）上的光束比例，從而來調節吸熱片（10）的溫度；

所述吸熱片（10）為耐高溫導熱材料，厚度為1mm至5mm，在吸熱片（10）表面鍍一層與激光波長相一致的吸熱薄膜，所述吸熱片（10）通過夾具（8）固定在樣品（13）的前后表面；所述電磁鐵極頭（7）和樣品（13）之間有隔熱片（9）。

2.根據權利要求1所述的高溫測量永磁材料磁性的裝置，其特征在于，所述吸熱片（10）通過高溫導熱膠固定在樣品表面。

3.根據權利要求1所述的高溫測量永磁材料磁性的裝置，其特征在于，所述功率控制器（2）為可調電動濾光片，其濾光效率為0.1%~100%，采用電動濾光片轉輪，所述光束控制器（3）為可調光束控制器，由反射鏡和濾光片組成，通過反射的光束在1%~100%可調，所述溫度傳感器（6）的工作溫度為0^oC~900^oC，溫度傳感器（6）設置在吸熱片（10）的內部或表面。

4.根據權利要求1所述的高溫測量永磁材料磁性的裝置，其特征在于，樣品（13）的長寬高分別為a，b和c，其中高度c的值為5mm≤c≤20mm，長和寬的值為5mm≤a≤10mm， 5mm≤b≤10mm。

5.一種利用如權利要求1-4任一項所述的高溫測量永磁材料磁性的裝置測量永磁材料磁性的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：將方形塊狀永磁樣品（13）磁化到飽和狀態；

步驟二：將兩塊吸熱片（10）分別固定在樣品（13）前后表面，并置于兩電磁鐵極頭（7）之間，調節電磁鐵極頭（7）之間的距離，使得兩電磁鐵極頭（7）壓緊樣品（13）；

步驟三：激光器（1）發射激光光束，通過功率控制器（2）和光束控制器（3），分成兩束激光光束，分別照射在樣品（13）前后表面的吸熱片（10）之上，通過吸熱片（10）上的溫度傳感器（6），測量并獲得樣品（13）前后表面的吸熱片（10）溫度為T₁和T₂；

步驟四：根據步驟3所得的吸熱片（10）的溫度，利用溫度控制器（4），通過調節功率控制器（2）和光束控制器（3），使得吸熱片（10）上的溫度T₁和T₂逐漸接近T₀，并最終使得T₁= T₂=T₀，等待穩定一段時間后開始測量樣品（13）的磁性；

步驟五：在電磁鐵內通入磁化電流，使得樣品（13）磁化到飽和狀態，減小磁化電流，再改變磁化電流方向，增加磁化電流使得退磁曲線通過矯頑力或內稟矯頑力點，通過磁場測量探頭（11）測量整個過程的電磁鐵的磁場強度，通過磁感應強度測量線圈（12）測量整個過程中樣品（13）的磁感應強度；

步驟六：通過磁性測量單元（5）記錄并計算得到樣品（13）在T₀溫度下的退磁曲線，最大磁能積，剩磁，矯頑力和內稟矯頑力。

6.根據權利要求5所述的測量永磁材料磁性的方法，其特征在于，步驟三所述的激光器（1）采用飛秒脈沖激光器或者連續激光器。

7.根據權利要求5所述的測量永磁材料磁性的方法，其特征在于，步驟四所述的T₁和T₂的溫度控制應在T₀±2^oC，T₀的溫度范圍為50^oC≤T₀≤700 ^oC，等待時間為15min~60min。