隨著現(xiàn)代鐵磁技術(shù)的日益精進(jìn)及電子設(shè)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(guān)注,被廣泛地應(yīng)用于能源、通信、電氣及汽車工業(yè)等領(lǐng)域。在實(shí)際應(yīng)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(zhǔn)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(chǔ)研究而變得越來越突出。為推進(jìn)納米新材料的工程應(yīng)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(biāo),以微磁學(xué)計(jì)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(jìn)程的影響機(jī)理,具體工作內(nèi)容如下:(1)深入研究微磁學(xué)計(jì)算基本理論,建立了模擬體系的能量方程及磁化強(qiáng)度進(jìn)動方程。以隨機(jī)各向異性模型為基礎(chǔ),構(gòu)建了納米晶合金材料的球狀介觀結(jié)構(gòu)模型,并對所建模型的靜態(tài)磁特性進(jìn)行了測試對比。結(jié)果表明該計(jì)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(jì)算得到的磁性參數(shù)接近粉末狀納米晶合金的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),驗(yàn)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(yùn)行工況概... 

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

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)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(xué)性能的物理起源
    1.3 關(guān)鍵問題研究現(xiàn)狀
        1.3.1 微磁學(xué)計(jì)算研究現(xiàn)狀
        1.3.2 宏觀磁化特性研究現(xiàn)狀
        1.3.3 介觀磁化特性研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 納米晶合金材料微磁學(xué)計(jì)算模型
    2.1 微磁學(xué)計(jì)算中的各種能量項(xiàng)
        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(qiáng)度進(jìn)動方程
    2.3 微磁學(xué)計(jì)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(xué)計(jì)算模型的構(gòu)建
        2.4.1 模型構(gòu)建步驟及計(jì)算流程
        2.4.2 納米晶合金球狀介觀結(jié)構(gòu)模型
        2.4.3 模型靜態(tài)特性參數(shù)的計(jì)算與對比
    2.5 本章小結(jié)
第三章 高頻飽和機(jī)理介觀層面定量分析
    3.1 納米晶合金材料高頻磁化進(jìn)程模擬
    3.2 磁矩偏轉(zhuǎn)角速度的定義
    3.3 磁化頻率、附加偏置磁場對磁矩偏轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jié)
第四章 高頻飽和機(jī)理宏觀層面定量分析
    4.1 兩個宏觀磁特性參數(shù)的計(jì)算
        4.1.1 復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率的計(jì)算
        4.1.2 磁化速率的計(jì)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(fù)數(shù)磁導(dǎo)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(fù)數(shù)磁導(dǎo)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(jì)算結(jié)果對比
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
學(xué)位論文評閱及答辯情況表



本文編號：2914535