此式說(shuō)明,消磁場(chǎng)與磁化強(qiáng)度成正比,而磁化強(qiáng)度由各磁疇
磁極強(qiáng)度決定。如果磁疇的磁極強(qiáng)度愈大,則處于兩邊的磁疇
性極互相排斥的力就愈大,使磁矩取向愈分散,消磁場(chǎng)就
大。
消磁場(chǎng)與鐵磁體相對(duì)尺寸的關(guān)系是用消磁系數(shù) N來(lái)表示。N
鐵磁體相對(duì)尺寸 槡l/S的函數(shù),其中l(wèi)———鐵磁體的長(zhǎng)度;S———
磁體的斷面積。
茲以圖3說(shuō)明N與 槡l/S的關(guān)系。
細(xì)長(zhǎng)條形鐵磁體,由于處于兩邊的磁疇少,消磁作用很弱。
圓柱形鐵磁體處于兩邊的磁疇較多,故消磁作用很強(qiáng)。與短圓
直徑相同的長(zhǎng)圓柱(認(rèn)為比細(xì)長(zhǎng)條長(zhǎng)很多),處于兩邊的磁疇數(shù)
短圓柱的相同,其消磁作用似乎亦應(yīng)與短圓柱的相同;但是由
長(zhǎng)圓柱很長(zhǎng),磁矩取向分散的磁疇與取向不分散的相比畢竟還
少數(shù),因此它的消磁作用不僅不與短圓柱相同,反而會(huì)比細(xì)長(zhǎng)
弱。
圖7表示L/W均為3,而W各不相同的介質(zhì)的磁場(chǎng)磁力。由
可知,當(dāng)介質(zhì)長(zhǎng)寬比相同時(shí),W小的介質(zhì),其表面附近磁場(chǎng)磁
較大,而其作用深度較小。
橫切面積相同的各種介質(zhì)的形狀效應(yīng)示于圖8。圖中曲線顯
L/W>3的矩形介質(zhì)各點(diǎn)的 By值均比圓切面的大,且跌落較
,故相應(yīng)各點(diǎn)的By
dBy
dy
較大,因而能提供較大的磁力。計(jì)算表
,L/W=7的矩形介質(zhì)表面的磁場(chǎng)磁力約為與其等面積的圓切
介質(zhì)的3.2倍。這說(shuō)明當(dāng)所用的鋼毛量相同時(shí),L/W>3的矩
形鋼毛比圓形鋼毛能提供更大的磁力。
上面討論了單絲介質(zhì)的幾何尺寸效應(yīng)和形狀效應(yīng)。由求解過(guò)
程可知,上述結(jié)論只適用于鋼毛未達(dá)磁飽和時(shí)的情況。由于鋼毛
飽和磁化后,其磁場(chǎng)梯度不再隨 B0的升高而增大,因而鋼毛在
磁場(chǎng)中的效應(yīng)將與未飽和時(shí)有所不同。
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20世紀(jì)70年代以來(lái),高梯度磁分離技術(shù)在微細(xì)粒物料分離
域嶄露頭角,引起各國(guó)有關(guān)部門的重視。實(shí)現(xiàn)高梯度磁分離的
鍵在于采用能產(chǎn)生高磁場(chǎng)梯度的鋼毛介質(zhì),因此,揭示各種鋼
介質(zhì)的磁場(chǎng)分布特性,是深入研究高梯度磁分離理論的基礎(chǔ)。
用聚磁鋼毛的切面呈矩形、圓形和橢圓形。國(guó)外學(xué)者曾用解析對(duì)單絲圓切面鋼毛的磁場(chǎng)特性做了較詳細(xì)的研究[1],并在此基上建立各種理論數(shù)學(xué)模型2][3],用以研究高梯度磁捕集過(guò)程的質(zhì)。然而,上述研究都以圓切面鋼毛為對(duì)象,沒(méi)有考慮介質(zhì)切面形狀效應(yīng),而且都是局限于對(duì)孤立的單絲介質(zhì)的研究,沒(méi)有涉實(shí)用中多絲鋼毛介質(zhì)間的相互影響所引起的磁場(chǎng)特性的變化。
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