[发明专利]综合热分析仪及测量磁性材料的居里温度的方法

说明书

本发明提供一种综合热分析仪，综合热分析仪基于热重法测量磁性材料的居里温度，综合热分析仪包括称重装置、放置在称重装置上的铂铑炉体、以及放置在铂铑炉体中用于容纳磁性材料的坩埚，坩埚具有坩埚盖子；还包括磁感应线圈，磁感应线圈环绕设置在铂铑炉体的周围并与电源连接；磁感应线圈对磁性材料施加有磁场力；当磁场力的垂直分力方向与重力方向相反，磁场力小于坩埚盖子的重力；当磁场力的垂直分力方向与重力方向相同，磁场力小于称重装置的最大称重量。本发明的目的在于提供一种综合热分析仪，以提高居里温度测试的准确性。本发明还提供一种测量磁性材料的居里温度的方法。

技术领域

本发明涉及一种综合热分析仪及测量磁性材料的居里温度的方法。

背景技术

居里温度是磁性材料重要的特性参量，基于热重法表征居里温度较VSM等传统测量方法更为简便和廉价，开拓了一个新的测试领域。

综合热分析仪的热重法测试广泛应用于陶瓷、玻璃、金属/合金、矿物、催化剂、含能材料、塑胶高分子、涂料、医药、食品等各种领域。测量与研究材料的熔融、结晶、相变、反应温度与反应热、燃烧热、比热、热稳定性、分解、氧化还原、吸附解吸、游离水与结晶水含量、成分比例计算等。

综合热分析仪的差热法可以用于居里温度的测试，它所覆盖的温度范围广，测试精度高，但是居里温度相变峰小，很难捕捉，尤其是软磁性材料，影响了居里温度测试的准确性。

传统的测试方法是通过测量材料的磁性能、电性能及热性能参数随温度的变化曲线来实现的。低端测试设备一般体型较小，操作简单，但是测量温度范围窄，精度较差，如磁天平、磁强计、阻抗分析仪等。高端精密测试设备，如美国Quantum Design公司推出的振动样品磁强计系统VersaLab，具有灵敏度高，长时间测量的稳定性好的特点，但是测试配件耐高温性不好，测试成本很高。因此本发明希望借助应用特别广泛的，很普及的综合热分析仪，基于热重法来测量磁性材料的居里温度，开拓一个新的居里温度测试领域，提高测试精度，降低测试成本。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种综合热分析仪，以提高居里温度测试的准确性。

本发明提供一种综合热分析仪，综合热分析仪基于热重法测量磁性材料的居里温度，综合热分析仪包括称重装置、放置在称重装置上的铂铑炉体、以及放置在铂铑炉体中用于容纳磁性材料的坩埚，坩埚具有坩埚盖子；还包括磁感应线圈，磁感应线圈环绕设置在铂铑炉体的周围并与电源连接；磁感应线圈对磁性材料施加有磁场力；当磁场力的垂直分力方向与重力方向相反，磁场力小于坩埚盖子的重力；当磁场力的垂直分力方向与重力方向相同，磁场力小于称重装置的最大称重量。

根据本发明，当磁场力的垂直分力方向与重力方向相反，磁场力小于1牛。

根据本发明，当磁场力的垂直分力方向与重力方向相同，磁场力小于35牛。

根据本发明，磁感应线圈的磁感应强度式中I表示感应电流；μ₀表示真空磁导率；l表示螺线管的长度；n₁表示每层螺线管单位长度上的匝数；n₂表示单位厚度上的层数；r₀表示磁感应线圈的外半径；r_i表示磁感应线圈的内半径；Z表示磁感应线圈的中心o至轴线任一点的距离。

根据本发明，磁感应线圈与铂铑炉体中的坩埚位置一致，以保持磁性材料受到磁场力作用。

根据本发明，综合热分析仪的可测量温度范围为RT～1650℃，控温精度为±3℃，温度重复性为±0.5℃，热重分析精度为±1.026％。

根据本发明，磁性材料为磁导率已知的稀土钕铁硼强磁性和铁氧体软磁性材料。