隨著現代鐵磁技術的日益精進及電子設備的小型化、輕量化發(fā)展,納米晶軟磁合金作為一種頗具發(fā)展前景的新型磁性材料,近年來憑借其優(yōu)異的綜合軟磁性能備受關注,被廣泛地應用于能源、通信、電氣及汽車工業(yè)等領域。在實際應用中,納米晶合金會面臨各種不同的工況,可能工作在磁飽和、直流偏磁等特殊條件下,故需要建立更加準確的等效模型。然而目前該合金材料在高頻飽和工況下的建模問題由于缺乏基礎研究而變得越來越突出。為推進納米新材料的工程應用,本文以Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9納米晶合金為研究對象,以材料的高頻飽和特性為研究目標,以微磁學計算為研究手段,分別從介觀尺度與宏觀尺度定量研究了不同因素對該合金材料高頻磁化進程的影響機理,具體工作內容如下:(1)深入研究微磁學計算基本理論,建立了模擬體系的能量方程及磁化強度進動方程。以隨機各向異性模型為基礎,構建了納米晶合金材料的球狀介觀結構模型,并對所建模型的靜態(tài)磁特性進行了測試對比。結果表明該計算模型矯頑力隨晶粒尺寸的變化趨勢與理論分析一致,且計算得到的磁性參數接近粉末狀納米晶合金的實驗數據,驗證了建模思路的正確性。(2)將納米晶合金材料可能面臨的運行工況概... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 納米晶軟磁材料
        1.2.1 納米晶軟磁材料的發(fā)展
        1.2.2 納米晶軟磁材料的優(yōu)勢
            1.2.2.1 納米晶軟磁材料的制備優(yōu)勢
            1.2.2.2 納米晶軟磁材料的性能優(yōu)勢
        1.2.3 納米晶軟磁材料磁學性能的物理起源
    1.3 關鍵問題研究現狀
        1.3.1 微磁學計算研究現狀
        1.3.2 宏觀磁化特性研究現狀
        1.3.3 介觀磁化特性研究現狀
    1.4 本文主要研究內容
第二章 納米晶合金材料微磁學計算模型
    2.1 微磁學計算中的各種能量項
        2.1.1 總吉布斯自由能
        2.1.2 交換作用能
        2.1.3 磁晶各向異性能
        2.1.4 退磁能
        2.1.5 塞曼能
    2.2 磁化強度進動方程
    2.3 微磁學計算軟件OOMMF
        2.3.1 模擬涉及的主要操作界面
        2.3.2 建模涉及的主要功能模塊
    2.4 納米晶合金微磁學計算模型的構建
        2.4.1 模型構建步驟及計算流程
        2.4.2 納米晶合金球狀介觀結構模型
        2.4.3 模型靜態(tài)特性參數的計算與對比
    2.5 本章小結
第三章 高頻飽和機理介觀層面定量分析
    3.1 納米晶合金材料高頻磁化進程模擬
    3.2 磁矩偏轉角速度的定義
    3.3 磁化頻率、附加偏置磁場對磁矩偏轉角速度的影響
        3.3.1 兩種高頻飽和磁場的定量界定
        3.3.2 動態(tài)飽和磁場作用
        3.3.3 靜態(tài)飽和磁場作用
    3.4 晶粒尺寸對磁矩偏轉角速度的影響
        3.4.1 動態(tài)飽和磁場作用
        3.4.2 靜態(tài)飽和磁場作用
    3.5 本章小結
第四章 高頻飽和機理宏觀層面定量分析
    4.1 兩個宏觀磁特性參數的計算
        4.1.1 復數磁導率的計算
        4.1.2 磁化速率的計算
    4.2 磁場頻率對宏觀高頻飽和特性的影響
        4.2.1 磁場頻率對復數磁導率的影響
        4.2.2 磁場頻率對磁化速率的影響
    4.3 附加直流偏置磁場對宏觀飽和特性的影響
        4.3.1 直流偏置磁場對復數磁導率的影響
        4.3.2 直流偏置磁場對磁化速率的影響
    4.4 介觀/宏觀層面計算結果對比
    4.5 本章小結
第五章 結論與展望
    5.1 結論
    5.2 展望
參考文獻
致謝
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本文編號：2914535