本发明专利技术公开了一种物质变温磁化率的测量方法，控制真空炉中温度达到预定温度，利用磁场发生器调整磁场梯度积的数值，在待测样品和样品管所处真空炉内空间区域产生特定的磁场梯度积稳恒区域，使待测样品和样品管完全处于磁场发生器形成的磁场梯度积稳恒区域中，然后通过电子天平分别测量预定温度下不同磁场梯度积时的待测样品和样品管的质量，通过计算得到一定温度下的待测样品的质量磁化率。本发明专利技术还提供一种物质磁化率测量装置。本发明专利技术解决磁化率的传统测量方法的局限性和误差较大的问题，不仅能够更加准确的测定未知物质的磁化率，而且还可以测定不同温度下物质的磁化率和不同晶向磁化率。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种物质变温磁化率的测量方法，控制真空炉中温度达到预定温度，利用磁场发生器调整磁场梯度积的数值，在待测样品和样品管所处真空炉内空间区域产生特定的磁场梯度积稳恒区域，使待测样品和样品管完全处于磁场发生器形成的磁场梯度积稳恒区域中，然后通过电子天平分别测量预定温度下不同磁场梯度积时的待测样品和样品管的质量，通过计算得到一定温度下的待测样品的质量磁化率。本专利技术还提供一种物质磁化率测量装置。本专利技术解决磁化率的传统测量方法的局限性和误差较大的问题，不仅能够更加准确的测定未知物质的磁化率，而且还可以测定不同温度下物质的磁化率和不同晶向磁化率。【专利说明】物质变温磁化率的测量方法及其测量装置
本技术涉及一种物质电磁学参数测量方法及其装置，特别是涉及一种测量物质磁化率测量方法及其装置。用于材料的磁性能检测
。
技术介绍
磁化率是反应物质磁性强弱的重要物理量，当磁化率为正时，该物质为顺磁性物质，如果磁化率为很大的正数时，则该物质为铁磁性物质；当磁化率为负时，则该物质为抗磁性物质。物质磁性是电子轨道磁矩、电子自旋磁矩和原子磁矩的矢量和，因此，一切物质均有磁性。物质的磁化率与物质的成分、晶向、织构、应力以及所处温度密切相关。对非铁磁性物质而言，其磁化率很小，因此外加磁场对其产生的磁场作用力很微小，而且磁化率受成分和温度因素影响巨大，因此如何准确测量非铁磁性物质在不同温度下的磁化率，一直是具有挑战性的难题。近年来，随着超导技术的进步，人们可以长时间获得较常规磁场高出数十倍甚至数千倍的强磁场，在这种强磁场中，即使非铁磁性物质也会受到相当于重力量级的磁力作用，因此，在强磁场中，物质参与物理化学反应过程，与常规条件下的物理化学过程呈现很大的差别，如强磁场对凝固过程、扩散过程以及化学反应、传输过程均产生了显著的影响，这表明强磁场的施加，将极强的能量场施加到物理化学反应体系中，而为评价强磁场的影响效果，必须得到各种物质在不同温度下的磁化率，但到目前为止，物质的磁化率特别是不同温度下的磁化率数据非常匮乏，究其原因，在于磁化率测试的方法和手段匮乏。目前，磁化率的测量方法主要有Gouy法、法拉第法和振动样品磁强计测量法等。法拉第法和振动样品磁强计测量法操作复杂而且误差较大，因而应用较少。Gouy法由于操作简单而得到了最广泛的应用，但是Gouy法也存在不足之处。Gouy法对样品的形状，样品管形状提出了高的要求，待测试样和标准试样必须要具有相同的外形和质量；如果对粉末而言，则要求具有相同的疏密程度，否则将存在很大的误差；此外，Gouy法不能测量物质在不同温度下的磁化率。因此，如何准确测量物质的磁化率，以及变温条件下的物质磁化率测量，甚至液相熔体物质的磁化率测量，仍然是没有得到解决的技术难题。
技术实现思路
为了解决磁化率的传统测量方法的局限性和误差较大的问题，本专利技术的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种物质变温磁化率的测量方法及其测量装置，不仅能够更加准确的测定未知物质的磁化率，而且还可以测定不同温度下物质的磁化率和不同晶向磁化率。为达到上述专利技术创造目的，本专利技术采用如下专利技术构思:根据磁化原理，任何物质在梯度磁场中均受到磁力的作用，其受力公式如(1-1)式:【权利要求】1.一种物质变温磁化率的测量方法，其特征在于，包括以下步骤: a.先用电子天平分别称出待测样品的和样品管质量，然后将待测样品放置于样品管中； b.将经过上述步骤a称重并装入样品管中的待测样品连同样品管整套放置于真空炉中，排除空气对待测样品的测试干扰； c.控制真空炉中温度达到预定温度，利用磁场发生器调整磁场梯度积的数值，在待测样品和样品管所处真空炉内空间区域产生特定的磁场梯度积稳恒区域，使待测样品和样品管完全处于磁场发生器形成的磁场梯度积稳恒区域中，然后通过电子天平分别测量预定温度下不同磁场梯度积时的待测样品和样品管的质量，在磁场梯度积稳恒区域内，磁场梯度积 2.根据权利要求1所述物质变温磁化率的测量方法，其特征在于，在上述步骤c中，磁场发生器采用以下任意一种方式产生具有特定磁场梯度积恒定区域的磁场: 方式一:磁场发生器采用主磁体极头和辅助锲型导磁极头组合形成的磁体系统，其中主磁体极头产生设定的稳恒磁场，其中辅助锲型导磁极头产生磁场强度可调的磁场，将主磁体极头和辅助锲型导磁极头产生的磁场进行叠加，并通过调控辅助锲型导磁极头施加的磁场强度，使产生的复合磁场形成特定空间尺度的磁场梯度积恒定区域，使处于磁场梯度积恒定区域的物质所受磁力为恒定数值，所述主磁体极头和所述辅助锲型导磁极头采用软磁材料制成； 方式二:磁场发生器采用超导线圈励磁，并通过调整超导线圈形状和配置，产生具有磁场梯度积稳恒区域的磁场，使处于磁场梯度积恒定区域的物质所受磁力为恒定数值。3.根据权利要求1或2所述物质变温磁化率的测量方法，其特征在于:在上述步骤c中，在磁场发生器产生的磁场中，磁场梯度积恒定区域高度在5-50_之间，区域的厚度在5-50mm之间，区域的宽度在5_200mm之间，待测样品的高度不超过磁场梯度积恒定区域高度的50%。4.根据权利要求1或2所述物质变温磁化率的测量方法，其特征在于:在上述步骤c中，采用控温加热装置或控温冷却装置，控制在真空炉中的物质所处温度在273-2000K之间或者-273K-273K之间变化，测量物质在不同温度下的磁化率。5.根据权利要求1或2所述物质变温磁化率的测量方法，其特征在于:在上述步骤c中，磁场梯度积在l-2000T2/m范围变化，背景磁场强度在0-30T之间选择控制；样品管的口径为5-100mm ;电子天平具有0.0Ol-1OOmg的精度，最大称量重量达到50_5000g。6.根据权利要求1或2所述物质变温磁化率的测量方法，其特征在于:待测样品为完整的单晶体，在上述步骤c中，将不同晶向置于磁场梯度的矢量方向，则测量物质不同晶向上的磁化率。7.根据权利要求1或2所述物质变温磁化率的测量方法，其特征在于:待测样品为粉末、块状、固体和液体。8.一种实施权利要求1所述物质变温磁化率的测量方法的物质磁化率测量装置，由带有挂钩的电子天平(1)、天平支架(2)、样品管(4)、磁场发生器和磁化率分析系统(14)构成，所述天平支架支撑所述电子天平(1)，所述样品管(4)为能装载被测试样(5)的有底容器，所述样品管(4)悬挂在所述电子天平(1)的挂钩上，将所述样品管(4)设置于所述磁场发生器形成的磁场环境中，所述电子天平(1)的称量数据信号输出端与所述磁化率分析系统(14)的输入端连接，通过所述磁化率分析系统(14)处理并输出被测试样的磁化率信息，其特征在于:将所述样品管(4)悬挂在由竖直设置的筒形加热体形成的加热炉体内腔中，或者将所述样品管(4)悬挂在冷冻炉体内腔中，所述筒形加热体包括加热炉壳体(3)、加热炉内衬(11)和扁形电阻丝(10)，所述扁形电阻丝(10)设置于所述加热炉内衬(11)和所述保温层之间，并透过述加热炉内衬(11)向炉体内腔中输出热能，使炉体内腔中形成均匀温度场，在所述加热炉体外部或所述冷冻炉体外部还设有控温仪(15)，所述控温仪(15)的信号输入端与热电偶(8)的信号输出端连接，所述热电偶(8本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种物质变温磁化率的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：?a.?先用电子天平分别称出待测样品的和样品管质量，然后将待测样品放置于样品管中；b.?将经过上述步骤a称重并装入样品管中的待测样品连同样品管整套放置于真空炉中，排除空气对待测样品的测试干扰；c.?控制真空炉中温度达到预定温度，利用磁场发生器调整磁场梯度积的数值，在待测样品和样品管所处真空炉内空间区域产生特定的磁场梯度积稳恒区域，使待测样品和样品管完全处于磁场发生器形成的磁场梯度积稳恒区域中，然后通过电子天平分别测量预定温度下不同磁场梯度积时的待测样品和样品管的质量，在磁场梯度积稳恒区域内，磁场梯度积的数值为常数，磁场梯度积为空间z轴方向上的磁感应强度与空间z轴方向上的磁场梯度的乘积，空间z轴方向为空间竖直方向；d.将电子天平在上述步骤a中和上述步骤c中所称出的待测样品的质量数据和样品管的质量数据分别输入计算机系统进行数据计算处理，得到在预定温度下和不同磁场梯度积下的待测样品的质量变化差值，即为待测样品在设定温度下随磁场梯度积变化时的质量增量；e．再通过利用在上述步骤d中的计算机系统计算出在一系列固定数值的磁场梯度积条件下的待测样品质量磁化率，通过求待测样品质量磁化率平均值，即可作为预定温度下的待测样品的质量磁化率。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：钟云波，董立城，王怀，刘洪玉，刘春梅，任维丽，黄靖文，任光宇，任忠鸣，
申请(专利权)人：上海大学，江苏瑞博豪泰金属材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。