本文介绍湖南省永逸科技有限公司在金属软磁材料直流磁性能测量方法上的两项新进展基于控制磁场随时间变化函数波形的 等磁感应强度变化扫描法以及与之相互验证的 新冲击法。两项方法均针对涡流阻尼这一长期影响直流磁性能测量准确性的关键问题展开。一、案例 11J79 卷绕环试样为 1J79 坡莫合金卷绕环带材厚度 0.09 mm。测试采用控制 H (t) 函数波形、使磁感应强度 B 按等速率变化的扫描法在两种不同磁场扫描速率下各测得一条磁滞回线。对比结果显示扫描速率为 0.8 A/m/s 时测得的矫顽力相对于 0.1 A/m/s 时的结果偏差达到约 5%。这一偏差表明即使在厚度较薄的卷绕环试样上涡流阻尼效应对直流磁滞回线的影响仍然客观存在且随扫描速率增大而加剧。研究团队将不同速率下的回线结果外推至扫描速率为零即等效于无涡流影响的直流状态 R0从而获得试样的真正直流磁滞回线。随后将该外推得到的 DC 回线与新冲击法测得的回线进行比对二者吻合度很高相互验证了方法的可靠性。二、案例 21J76 实心圆截面环试样为 1J76 坡莫合金实心圆截面环截面直径 3.5 mm。由于试样体积更大、导电截面更厚涡流效应比薄带卷绕环更为显著。采用与案例 1 相同的等 B 变化扫描法进行两次测试结果显示0.8 A/m/s 速率相对于 0.1 A/m/s 速率的矫顽力偏差达到约 10%明显大于薄带试样的 5%进一步印证了涡流阻尼随试样截面增大而增强的物理规律。同样地将多速率结果外推至 R0 得到直流回线并与新冲击法测试结果比对两种方法获得的回线仍非常接近。这表明即使在涡流效应较强的厚截面试样上扫描法外推 新冲击法 这一组合方案仍能给出可信的直流磁性能数据。三、技术意义与学术脉络上述工作的核心价值在于它把传统上被视为 干扰项 的涡流阻尼转化为可通过多速率测量加以定量评估并外推消除的系统误差从而让扫描法 —— 一种原本只能测得 动态回线 的快速方法 —— 能够逼近真正的直流磁性能同时新冲击法在原理和操作上的改进也为直流磁滞回线的独立验证提供了手段。这一方法学的形成并非一蹴而就。研究团队首先感谢中国计量科学研究院瞿清昌高级工程师。早在早期阶段正是瞿清昌提出将微机程控技术与磁测量技术相结合的总体思路并持续指导团队完成迭代直至 2010 年代推出第四代软磁材料直流磁性能测量设备奠定了设备的自动化与程控基础。自 2016 年起研究团队又得到巴塞隆那自治大学陈笃行教授的系统指导先后完成了多项具有原创性的工作铁磁开路圆棒的螺线管退磁修正法、B 类磁导计的测试与修正研究、电磁铁法测试 AlNiCo 时间隙对测试结果的影响、电磁铁法对超高矫顽力 NdFeB 测试的影响与修正、NdFeB 端面间隙对测试的影响与修正以及本次金属软磁材料直流磁性能扫描法的外推方法和新冲击法的改进。这些工作均为国内外尚未系统开展的新方向且始终严格遵循经典磁学理论。通过持续引入磁测量理论并与工程实践相结合团队在不断深化对磁学理论理解的同时也推动了国产软磁材料直流磁性能测试设备从自动化走向高准确度、可溯源、可相互验证的新阶段。