本文件描述了永磁材料居里温度的测量方法。本文件适用于铝镍钴永磁、铁氧体永磁、铁铬钴永磁、稀土永磁及其他永磁材料居里温度的测量。

ICS_29.030
ccs L i9
中华人民共和国国家标准國
GB/T43870.1—2024
磁性材料居里温度的测量方法
第　1部分：永磁材料
Measurement methods for Curie temperature of magnetic materials-Part 1:Permanent magnetic materials2024-04-25发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-11-01 实施
规范性引用文件
术语和定义
居里温度测量值的确定
居里温度的测量
振动样品(线圈)磁强计法
测量原理
测量装置
标准样品
测量程序
数据处理
磁称法
测量原理
测量装置
标准样品
测量程序
数据处理
5.3抽拉法
测量原理
测量装置
测量程序
数据处理
结果报告
附录A（资料性）
参考文献
常见永磁材料的居里温度典型值图1m-T曲线及居里温度Tc图示
振动样品磁强计法测量装置示意图次
GB/T43870.1—2024
GB/T43870.1—2024
图3磁称法测量装置示意图(磁化装置为电磁铁)图4抽拉法测量装置示意图
1常见永磁材料的居里温度典型值表A.1
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本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T43870《磁性材料居里温度的测量方法》的第1部分。GB/TT43870已经发布了以
下部分：
第1部分：永磁材料；
第2部分：软磁材料。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。本文件由全国磁性元件与铁氧体材料标准化技术委员会(SAC/TC89)归口。
本文件起草单位：中国计量大学、中国电子科技集团公司第九研究所、中国计量科学研究院、北矿磁材科技有限公司、浙江省计量科学研究院、长沙天恒测控技术有限公司、横店集团东磁股份有限公司、浙江中科磁业股份有限公司。
本文件主要起草人：吴琼、葛洪良、王子生、彭清贵、龚文杰、刘荣明、虞志书、周新华、何震宇、黄益红、泮敏翔、杨杭福、俞能君。Ⅲ
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居里温度是铁磁性/亚铁磁性材料内部磁矩从有序到无序的转变温度，也即铁磁性/亚铁磁性和顺磁性相互转变的温度，是铁磁性材料的基本特征之一。居里温度测量是磁特性测量的一部分。GB/T43870《磁性材料居里温度的测量方法》由两个部分构成，一一第1部分：永磁材料。目的在于规定永磁材料居里温度的测量方法一一第2部分：软磁材料。目的在于规定软磁材料居里温度的测量方法IV
1范围
磁性材料居里温度的测量方法
第1部分：永磁材料
本文件描述了永磁材料居里温度的测量方法。GB/T43870.1—2024
本文件适用于铝镍钴永磁、铁氧体永磁、铁铬钻永磁、稀土永磁及其他永磁材料居里温度的测量。规范性引用文件
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电工术语电磁学
GB/T2900.60
GB/T9637
7电工术语磁性材料与元件
GB/T38437—2019
3术语和定义
用抽拉或旋转方式测量铁磁材料样品磁偶极矩的方法GB/T
2900.60和GB/T
居里温度测量值的确定
9637界定的术语和定义适用于本文件。测量磁矩m随温度T的变化曲线(m-TT曲线），曲线斜率(dm/dT)
横轴的交点，此处的温度值即为居里温度，如图1所示。0.7-
绝对值最大处的切线与m=0
4004505005506006507007508001850900950T/K
标引序号说明：
经过dm/dT绝对值最大处的切线；dm/dT绝对值最大点。
图1m-T曲线及居里温度T。图示
43870.1—2024
5居里温度的测量
5.1振动样品（线圈）磁强计法
5.1.1测量原理
基于电磁感应原理，能够测量在一组探测线圈中心以固定频率和振幅作相对微振动样品的磁矩对于可视为磁偶极子的小样品，探测线圈中的感应电动势e见公式(1)。e
式中：
Gmoacoso
探测线圈中的感应电动势，单位为伏特(V)；G
线圈几何因子，与线圈的几何形状和位置有关，由仪器系统决定；m—样品的磁矩，单位为安平方米(A-m);W
样品的振动频率，单位为赫兹(Hz);a
样品的振幅，单位为米(m);
样品的振动时间，单位为秒(s)。* ()
探测线圈中的感应电动势与样品的磁矩m、振动频率w和振幅a成正比，与线圈几何因子有关，由于线圈几何因子难以确定，bzxz.net
式中：
一般采用已知磁化强度值的标准样品进行相对测量，见公式(2)。m-二·m。
-样品的磁矩，单位为安平方米(A·m2);样品的感应电动势，单位为伏特(V);标准样品的感应电动势，单位为伏特(V);e。
··(2
标准样品的磁矩，单位为安平方米(A·m2)，由标准样品的质量乘以比饱和磁化强度得到。mw
将样品置于控温装置中，控制温度变化，则能测量出样品的磁矩m随温度T的变化曲线(m-T曲线）。
5.1.2样品
样品宜为块体。基于磁偶极子近似，样品的最大尺寸应不超过4mm，可固定于样品杆末端。样品应呈磁中性状态。
5.1.3测量装置
测量装置主要由电磁铁、探测线圈、磁强计、控温装置和温度传感器构成，如图2所示。具体要求如下。
a）电磁铁
在测量空间范围内，电磁铁磁场不均匀性应不超过1%；在测量过程中，电磁铁磁场的波动性应不超过1%。
b）探测线圈和样品装置
探测线圈固定于电磁铁的磁极间，轴与外场垂直，且与振动方向平行。样品应固定在与振动器相连的非磁振动臂上，置于电磁铁的轴上，并与两侧的探测线圈对称。振动方向(z方向)应与电磁铁的y轴成90°，即垂直于磁场方向，振幅一般不大于2mm，频率一般为20Hz～200Hz。样品在x方向和y方向的运动偏离程度不大于～方向运动的1%，必要2
时可采用反馈环来稳定振幅。
磁强计
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采用霍尔效应磁强计测量磁极间的磁场强度。在磁场强度测量范围内，最大允许误差一般不超过土0.5%。
控温装置
控温装置采用非导磁材料；室温至200℃时最大允许误差一般不超过土2.0℃，200℃1000℃时最大允许误差一般不超过土3.0℃；其最高温度应高于样品的居里温度；其大小应能放置于电磁铁极头之间。
温度传感器
宜采用热电偶测量温度T，热电偶的最大允许误差应优于土0.75%，分辨率应优于0.1℃。热电偶应尽量靠近样品。
标引序号说明：
1样品，
2—磁强计；
3—电磁铁；
“振动方向。
5.1.4标准样品
4—探测线圈：
控温装置：
温度传感器。
图2振动样品磁强计法测量装置示意图采用一个已知饱和磁化强度的标准样品进行定标。通常用纯度为99.99%以上的镍做成已知磁矩的球状标准样品、柱状标准样品、立方标准样品、片状标准样品中的一种。最大尺寸不超过4mm。注：密度为8.90g/cm3、纯度为99.99%的镍在23℃时通常采用的饱和磁化强度值为485.6kA/m。5测量程序
测量环境条件
应在下列环境条件下进行测量：a)
温度：18℃~28℃；
相对湿度：20%～80%。
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5.1.5.2预热
测量前振动样品磁强计应在样品杆振动状态下预热。5.1.5.3置零
霍尔效应磁强计使用前应在零高斯腔（磁通密度不大于1×10~。T）中置零。磁极间放空样品杆，使空样品杆处于零磁场状态，即为磁矩零点。5.1.5.4定标
将标准样品放置于探测线圈的中心位置（即鞍点）。对标准样品施加特定磁场，沿磁场方向（x轴）调节样品位置，找出其磁矩最小的位置；沿垂直磁力线所在面方向（y轴）调节样品位置，找出磁矩最大的位置；沿样品振动方向(z轴)，找出磁矩最大的位置，该位置即为探测线圈鞍点。用特定磁场下标准样品的磁矩值对仪器进行定标。5.1.5.5放置样品
将样品放置在控温装置内探测线圈鞍点位置（定标时标准样品所在位置）。对于各向异性样品，应使样品的易磁化方向沿外磁场方向；对于易氧化样品，应对控温装置抽真空或通入情性气体保护处理。注：将样品放置在探测线圈鞍点位置后，施加10mT以内的磁场，旋转样品，磁矩最大的方向即为样品的易磁化方向。
5.1.5.6测试
对样品外加10mT以内的磁场，待磁场稳定后，控温装置从室温开始升温至每个测量温度点，并保温足够时间（至少稳定1min），使样品与箱内温度达到热平衡，待磁矩值稳定后读取磁矩数据，并记录控温装置温度，获得m-T曲线。
在低于预估居里温度50℃内升温速率应不超过1℃/min。在低于预估居里温度10℃左右时，每个测量温度点的间隔不超过1℃。5.1.6数据处理
用数据处理软件对m-T曲线求导，得到dm/dT曲线，再将dm/dT绝对值最大处的m-T曲线的切线与m=0横轴的交点处的温度确定为居里温度。5.2磁称法
5.2.1测量原理
磁称法是通过测量样品在非均匀磁场中所受的力来确定样品的磁矩m。样品受力F。见公式（3）。aH,
F,=pom
式中：
样品在x方向上的受力，单位为牛顿(N);磁常数(～4π×10~，H/m)；
样品的磁矩，单位为安平方米(A·m);方向上的磁场梯度，单位为安每平方米（A/m）。已知磁场梯度和样品受力，由公式(3)能够得出样品的磁矩m。4
....(3)
一般采用已知磁矩的标准样品进行比较，按照公式(4)计算样品的磁矩m：F
m-F·m。
式中：
样品的磁矩，单位为安平方米(A·m-);m
F。一一样品在≥方向上的受力，单位为牛顿(N);Fo——标准样品的受力，单位为牛顿(N);mg
一标准样品的磁矩，单位为安平方米(Am2)。GB/T
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将样品置于控温装置中，通过控制温度变化，能够测量出样品的磁矩m随温度T的变化曲线(m-T曲线)。
5.2.2样品
样品宜为块体，最大尺寸应不超过4mm。样品应呈磁中性状态，5.2.3测量装置
测量装置主要由电磁铁、天平、控温装置和测量支架构成，如图3所示。具体要求如下。a）电磁铁
电磁铁极头直径应不小于40mm。在测量空间范围内，电磁铁磁场不均匀性应不超过1%；在测量过程中，电磁铁磁场的波动性应不超过1%。b）天平
天平的量程应不小于200g，分辨率应优干0.1mg。为避免空气扰动对测量的影响，应有无磁防风罩保护天平。
c）控温装置
同5.1.3 d)。
温度传感器
同5.1.3e)。
测量支架
用测量支架稳定天平于电磁铁的上方。测量支架应为封闭结构，其高度宜确保天平置于电磁铁上方800mm外，以避免电磁铁产生的杂散磁场影响天平测量。如果天平放置的高度无法满足要求，测量支架应具有磁屏蔽功能。f）梯度磁场线圈
产生均匀磁场的电磁铁极头之间加梯度磁场线圈，产生梯度磁场。梯度磁场也可由特殊形状的极头产生。
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