|
Из (1.3) следует, что любое воздействие внешнего фактора на ферромагнетик, приводящее к изменению , приводит к изменению Но и является причиной появления скачков Баркгаузена. Методика исследования магнитного ЭБ известна [11, 22] и поясняется, например, на рис. 2.9. Исследуемый образец или участок образца перемагничивается линейно изменяющимся циклическим магнитным полем H(t), возникающие при этом в измерительной катушке импульсы ЭДС e(t), обусловлены скачками Баркгаузена и периодически повторяющиеся на каждом цикле перемагничивания, регистрируются и анализируются средствами импульсной техники. Регистрируемый таким образом поток импульсов ЭДС характеризует ЭБ следующим образом: 1. Форма импульса ЭДС СБ имеет вид экспоненциально затухающего сигнала [11, 22]. 2. Объем, в котором происходит изменение намагниченности при одном скачке, имеет порядок 10'4 мм3, амплитуда импульса ЭДС в измерительной катушке 10'4 4-10'3 В, длительность 10‘6 410’3с [22, 41]. 3. Распределение СБ по величине магнитного момента, амплитуде и длительности импульсов ЭДС СБ во многом идентичны и характеризуются наличием наиболее вероятного значения [11, 22]. 4. Спектральная плотность ЭДС имеет две характерные частоты coj (103 Гц), и о>2 (5*105 Гц), выше и ниже которых наблюдается спад кривой спектральной плотности. С увеличением скорости перемагничивания частота о>1 повышается, а частота со2 практически не меняется. Характерно, что спектральная плотность достигает максимума при полях порядка коэрцитивной силы и определяется формой одиночного импульса от СБ [5, 11, 22]. 5. Распределение числа СБ по петле гистерезиса имеет экстремальный характер, подобный изменению дифференциальной магнитной восприимчивости ферромагнетика. Максимальная плотность СБ наблюдается 18 |
Из (1.2.) следует, что любое воздействие внешнего фактора на ферромагнетик, приводящее к изменению <т, приводит к изменению Н0 и является причиной появления скачков Баркгаузена ЭБ. Отдельно остановимся на химическом ЭБ. Из теории коррозионных процессов [104] известно, что микрогальваноэлементы возникают в местах неоднородностей структуры металлов, которыми могут быть границы зерен, дефекты кристаллов, магнитные неоднородности и т.д. Влияние последних на электрохимический процесс разрушения поверхностных материалов показано в работе [108], в которой авторами экспериментально доказано, что места наибольших магнитных неоднородностей, например, области междоменных границ, имеют большую скорость травления, чем область домена. При коррозийном разрушении ферромагнетика имеет место изменение площади междоменных границ. В этом случае, когда кроме локальных изменений граничной энергии у при смещении границы имеет место заметное изменение площади ее поверхности, в (1.1) вместо у надо поставить произведение у5, где S средняя величина площади граничной поверхности, и всё выражение поделить на S. Выражение для критического поля примет вид: и v dx ,s w V J21.5 (1.3) шах Из (1.2) и (1.3) видно, что химический ЭБ активизируется процессами, ответственными за появление СБ как за счет изменения внутренних напряжений в металле, так и за счет изменения площади границ. Методика исследования магнитного ЭБ известна [13,25] и поясняется, например, на рис. 3.3. Исследуемый образец или участок образца перемагничивается линейно изменяющимся циклическим магнитным полем H(t), возникающие при этом в измерительной катушке импульсы ЭДС e(t), обусловлены скачками Баркгаузена и периодически повторяющиеся на каждом цикле перемагничивания, регистрируются и анализируются средствами импульсной технижи. Регистрируемый таким образом поток импульсов ЭДС характеризует ЭБ следующим образом: 1. Форма импульса ЭДС СБ имеет вид экспоненциально сигнала 2. Объем, в котором происходит изменение намагниченностиА ^ при одном скачке, имеет порядок 10' мм , амплитуда импульса ЭДС вм ^ измерительной катушке 10' ч-10' В, длительность 10' * 10' с [25, 48]. 20 3. Распределение СБ по величине магнитного момента,•i ' амплитуде и длительности импульсов ЭДС СБ во многом идентичны и характеризуются наличием наиболее вероятного значения [25]. 4. Спектральная плотность ЭДС СБ имеет две характерныеЛ_ С_ частоты coi (10 Гц), и 0)2 (5*10 Гц), выше и ниже которых наблюдается спад кривой спектральной плотности. С увеличением скорости перемагничивания частота coi повышается, а частота ©2 практически не меняется. Характерно, что спектральная плотность достигает максимума при полях порядка коэрцитивной силы и определяется формой одиночного импульса от СБ [5, 13,25]. 5. Распределение числа СБ по петле гистерезиса имеет экстремальный характер, подобный изменению дифференциальной магнитной восприимчивости ферромагнетика. Максимальная плотность СБ наблюдается при полях, близких к коэрцитивной силе. Повторяемость характера распределения от цикла к циклу перемагничивания достаточно высока [14, 18, 25]. 6. Параметры ЭБ существенно зависят от различного внешних воздействий и структурного состояния ферромагнетика. Основные результаты исследований ЭДС СБ в ферромагнетиках с положительной магнитострикцией при изменениях приложенных механических напряжений сводятся к следующему: величина и спектральная плотность импульсов ЭДС СБ с увеличением растягивающей нагрузки возрастают, а при сжатии уменьшаются, при чем, в области упругих напряжений эти зависимости близки к линейным; огибающие ЭДС СБ при растяжении образцов увеличиваются по амплитуде и сужаются. Максимум огибающих при этом смещается к области меньших полей [7,24, 33, 111]. 7. Характерной особенностью ЭБ является то, что за счет скин-эффекта СБ могут регистрироваться только в поверхностном слое исследуемого образца, хотя изменение намагниченности посредством СБ происходит по всему объему перемагничиваемого материала. Величина этого слоя в различных работах [6, 24] оценивается по разному (от 0,1 до 6 мм) и в значительной степени зависит от параметров измерительной аппаратуры. В основе явления МАШ лежит магнитострикционный механизм возбуждения сигналов МАШ, связанный с необратимыми смещениями 90 доменных границ СБ. По мнению большинства исследователей, изучающих явления МАШ, в силу четности явления магнитострикции, смещения 180 доменных границ не приводят к магнитострикционной деформации * 21 |