《交流損耗測(cè)量+多絲復(fù)合超導(dǎo)材料磁滯損耗的磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量法gbt+21227-2021》詳細(xì)解讀

《交流損耗測(cè)量多絲復(fù)合超導(dǎo)材料磁滯損耗的磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量法gb/t21227-2021》詳細(xì)解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語(yǔ)和定義4要求4.1目標(biāo)不確定度4.2外加磁場(chǎng)的不確定度和均勻性4.3VSM的校準(zhǔn)contents目錄4.4溫度4.5樣品長(zhǎng)度4.6樣品取向和退磁效應(yīng)4.7歸一化體積4.8磁場(chǎng)循環(huán)或掃描方式5VSM測(cè)量方法5.1總則5.2VSM測(cè)量原理contents目錄5.3VSM樣品制備5.4VSM測(cè)量條件及校準(zhǔn)6測(cè)試報(bào)告6.1總則6.2有關(guān)測(cè)試的基本情況6.3技術(shù)細(xì)節(jié)附錄A(資料性)SQUID測(cè)量方法附錄B(規(guī)范性)本方法推廣到一般超導(dǎo)體的測(cè)量contents目錄附錄C(資料性)不確定度考慮參考文獻(xiàn)011范圍適用于多絲復(fù)合超導(dǎo)材料磁滯損耗的磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量。規(guī)定了使用磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量多絲復(fù)合超導(dǎo)材料磁滯損耗的術(shù)語(yǔ)和定義、試驗(yàn)原理、試驗(yàn)儀器、試樣制備、試驗(yàn)條件、試驗(yàn)步驟、結(jié)果計(jì)算和試驗(yàn)報(bào)告。適用于科研、生產(chǎn)和質(zhì)檢部門對(duì)多絲復(fù)合超導(dǎo)材料磁滯損耗的測(cè)量。1范圍022規(guī)范性引用文件03引用文件中的某些特定條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款，增強(qiáng)了標(biāo)準(zhǔn)的法律效力。01詳細(xì)列舉了本標(biāo)準(zhǔn)所引用的各類規(guī)范性文件，確保標(biāo)準(zhǔn)的完整性和準(zhǔn)確性。02涉及超導(dǎo)材料磁滯損耗測(cè)量方面的多項(xiàng)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確保測(cè)量方法和結(jié)果的可靠性。2規(guī)范性引用文件033術(shù)語(yǔ)和定義交流損耗類型包括磁滯損耗、渦流損耗和耦合損耗等。損耗原因由于超導(dǎo)體在交流磁場(chǎng)中的磁通量變化，導(dǎo)致產(chǎn)生能量損耗。影響因素受材料特性、磁場(chǎng)強(qiáng)度、頻率等多個(gè)因素影響。3術(shù)語(yǔ)和定義044要求磁強(qiáng)計(jì)用于測(cè)量多絲復(fù)合超導(dǎo)材料的磁滯損耗，應(yīng)具備高靈敏度和穩(wěn)定性。電源供應(yīng)為磁強(qiáng)計(jì)提供穩(wěn)定的電源，確保測(cè)量過(guò)程中無(wú)電源波動(dòng)干擾?？刂葡到y(tǒng)用于設(shè)置測(cè)量參數(shù)，控制測(cè)量過(guò)程，以及記錄和存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)。4要求054.1目標(biāo)不確定度定義目標(biāo)不確定度是指測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值之間的偏差范圍，反映了測(cè)量結(jié)果的可靠性和精度。影響因素目標(biāo)不確定度受測(cè)量設(shè)備精度、測(cè)量方法、環(huán)境條件等多種因素影響，需綜合考慮各因素貢獻(xiàn)。表示方法通常采用標(biāo)準(zhǔn)不確定度或擴(kuò)展不確定度表示目標(biāo)不確定度，便于定量分析和比較。4.1目標(biāo)不確定度064.2外加磁場(chǎng)的不確定度和均勻性定義與分類外加磁場(chǎng)的不確定度受磁場(chǎng)源穩(wěn)定性、測(cè)量設(shè)備的精度與可靠性、測(cè)量環(huán)境等多種因素影響。影響因素評(píng)估方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量、統(tǒng)計(jì)分析以及建立數(shù)學(xué)模型等方法來(lái)評(píng)估外加磁場(chǎng)的不確定度。不確定度是指測(cè)量結(jié)果的變動(dòng)性或者測(cè)量誤差的可能范圍，包括A類不確定度和B類不確定度。4.2外加磁場(chǎng)的不確定度和均勻性074.3VSM的校準(zhǔn)通過(guò)校準(zhǔn)，可以消除VSM系統(tǒng)本身的誤差，提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。確保測(cè)量準(zhǔn)確度校準(zhǔn)過(guò)程能夠檢驗(yàn)VSM的各項(xiàng)性能指標(biāo)是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，從而保證測(cè)量結(jié)果的可靠性。保證測(cè)量可靠性校準(zhǔn)可以將VSM的測(cè)量結(jié)果與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)量值的溯源。實(shí)現(xiàn)量值溯源4.3VSM的校準(zhǔn)084.4溫度123隨著溫度的升高，多絲復(fù)合超導(dǎo)材料的磁導(dǎo)率會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而影響磁滯損耗的大小。溫度影響磁導(dǎo)率溫度會(huì)影響超導(dǎo)材料內(nèi)部磁疇的磁化過(guò)程，包括磁疇的旋轉(zhuǎn)和疇壁的位移等，從而對(duì)磁滯損耗產(chǎn)生影響。溫度影響磁化過(guò)程在一定的溫度范圍內(nèi)，磁滯損耗與溫度之間呈現(xiàn)出一定的定量關(guān)系，可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定并應(yīng)用于實(shí)際測(cè)量中。溫度與磁滯損耗的定量關(guān)系4.4溫度094.5樣品長(zhǎng)度保證測(cè)量準(zhǔn)確性樣品長(zhǎng)度應(yīng)足夠長(zhǎng)，以減小端部效應(yīng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，提高測(cè)量準(zhǔn)確性?？紤]材料特性根據(jù)多絲復(fù)合超導(dǎo)材料的特性，選擇合適的樣品長(zhǎng)度，以充分反映材料的性能。便于實(shí)驗(yàn)操作樣品長(zhǎng)度還需考慮實(shí)驗(yàn)操作的便利性，以及與其他實(shí)驗(yàn)設(shè)備的兼容性。4.5樣品長(zhǎng)度030201104.6樣品取向和退磁效應(yīng)樣品取向指的是多絲復(fù)合超導(dǎo)材料在磁場(chǎng)中的相對(duì)方向，包括平行取向、垂直取向等。取向定義不同取向會(huì)導(dǎo)致磁通量在超導(dǎo)材料中的分布不同，進(jìn)而影響磁滯損耗的測(cè)量結(jié)果。影響原理在實(shí)際測(cè)量中，應(yīng)根據(jù)具體需求和樣品特性選擇合適的取向，以獲得準(zhǔn)確可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)。取向選擇4.6樣品取向和退磁效應(yīng)114.7歸一化體積歸一化體積是指將實(shí)際測(cè)量得到的磁滯損耗體積進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，以便進(jìn)行不同材料或不同條件下的比較。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中給出的公式，通過(guò)測(cè)量得到的磁滯損耗體積、樣品尺寸等參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得到歸一化體積。定義計(jì)算方法4.7歸一化體積124.8磁場(chǎng)循環(huán)或掃描方式循環(huán)磁化在設(shè)定的磁場(chǎng)范圍內(nèi)，使磁場(chǎng)從最低值逐漸增加到最高值，然后再逐漸減小回到最低值，形成一個(gè)完整的磁場(chǎng)循環(huán)。磁滯回線測(cè)量通過(guò)記錄每個(gè)磁場(chǎng)循環(huán)過(guò)程中超導(dǎo)材料的磁化強(qiáng)度變化，繪制出磁滯回線，從而分析磁滯損耗情況。循環(huán)次數(shù)設(shè)定根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求和材料特性，設(shè)定合理的磁場(chǎng)循環(huán)次數(shù)，以獲得穩(wěn)定的磁滯損耗數(shù)據(jù)。4.8磁場(chǎng)循環(huán)或掃描方式135VSM測(cè)量方法初始磁化曲線測(cè)量通過(guò)逐步增加磁場(chǎng)強(qiáng)度，測(cè)量樣品磁化強(qiáng)度隨磁場(chǎng)變化的過(guò)程。磁滯回線測(cè)繪在達(dá)到飽和磁化后，逐步減小磁場(chǎng)強(qiáng)度，記錄樣品磁化強(qiáng)度的變化，繪制完整的磁滯回線。數(shù)據(jù)分析通過(guò)分析磁滯回線的形狀和參數(shù)，評(píng)估超導(dǎo)材料的磁滯損耗性能。5VSM測(cè)量方法145.1總則本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了采用磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量多絲復(fù)合超導(dǎo)材料磁滯損耗的方法，適用于科研、生產(chǎn)和質(zhì)檢等領(lǐng)域中對(duì)多絲復(fù)合超導(dǎo)材料磁滯損耗的測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象與范圍詳細(xì)闡述了本標(biāo)準(zhǔn)中使用的術(shù)語(yǔ)和定義，包括多絲復(fù)合超導(dǎo)材料、磁滯損耗、磁強(qiáng)計(jì)等，確保各方對(duì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容有統(tǒng)一的理解。術(shù)語(yǔ)和定義簡(jiǎn)要介紹了磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量多絲復(fù)合超導(dǎo)材料磁滯損耗的基本原理，為后續(xù)的具體操作提供了理論支持。測(cè)量原理概述5.1總則155.2VSM測(cè)量原理初始磁化曲線通過(guò)測(cè)量樣品在磁場(chǎng)中的磁化過(guò)程，得到磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系曲線。磁滯回線測(cè)量在交變磁場(chǎng)作用下，測(cè)量樣品的磁化強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化，得到磁滯回線，用于分析材料的磁滯損耗。5.2VSM測(cè)量原理165.3VSM樣品制備樣品處理對(duì)選取的樣品進(jìn)行必要的處理，如清潔、干燥等，以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。避免污染與損傷在處理過(guò)程中，應(yīng)特別注意避免樣品受到污染或損傷，以免影響其超導(dǎo)性能。選取代表性樣品根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求和目的，選取具有代表性和典型性的多絲復(fù)合超導(dǎo)材料作為測(cè)量樣品。5.3VSM樣品制備175.4VSM測(cè)量條件及校準(zhǔn)溫度穩(wěn)定性測(cè)量過(guò)程中，應(yīng)確保樣品溫度穩(wěn)定，以減小溫度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。測(cè)量速度合理選擇測(cè)量速度，以保證測(cè)量結(jié)果的可靠性與效率。環(huán)境磁場(chǎng)控制為確保測(cè)量準(zhǔn)確度，需對(duì)環(huán)境磁場(chǎng)進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免外部磁場(chǎng)干擾。5.4VSM測(cè)量條件及校準(zhǔn)186測(cè)試報(bào)告完整記錄測(cè)試過(guò)程包括測(cè)試時(shí)間、地點(diǎn)、人員、設(shè)備、方法、步驟等，確保測(cè)試的可追溯性和重現(xiàn)性。準(zhǔn)確表述測(cè)試結(jié)果對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行客觀分析，得出明確的結(jié)論，避免模糊或誤導(dǎo)性的表述。提出改進(jìn)建議根據(jù)測(cè)試結(jié)果，指出可能存在的問(wèn)題，并提出針對(duì)性的改進(jìn)建議，為后續(xù)的研發(fā)和生產(chǎn)提供參考。6測(cè)試報(bào)告196.1總則標(biāo)準(zhǔn)范圍01本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了使用磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量多絲復(fù)合超導(dǎo)材料磁滯損耗的方法，包括測(cè)量原理、儀器設(shè)備、樣品制備、測(cè)量步驟、數(shù)據(jù)處理以及測(cè)試報(bào)告等方面的要求。術(shù)語(yǔ)定義02對(duì)磁滯損耗、多絲復(fù)合超導(dǎo)材料等關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)進(jìn)行了明確定義，確保各方對(duì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容有統(tǒng)一理解。重要性說(shuō)明03闡述了磁滯損耗測(cè)量在超導(dǎo)材料研發(fā)、生產(chǎn)及應(yīng)用過(guò)程中的重要性，有助于提高超導(dǎo)材料的性能評(píng)估與質(zhì)量控制水平。6.1總則206.2有關(guān)測(cè)試的基本情況6.2有關(guān)測(cè)試的基本情況磁強(qiáng)計(jì)需使用高靈敏度的磁強(qiáng)計(jì)，以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。溫度控制測(cè)試過(guò)程中需對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制，以消除溫度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。樣本準(zhǔn)備多絲復(fù)合超導(dǎo)材料樣本應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，且表面應(yīng)清潔無(wú)污染。216.3技術(shù)細(xì)節(jié)校準(zhǔn)過(guò)程磁強(qiáng)計(jì)在使用前需要進(jìn)行校準(zhǔn)，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。校準(zhǔn)過(guò)程包括零點(diǎn)校準(zhǔn)、滿度校準(zhǔn)以及線性度校準(zhǔn)。校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)器選擇具有高精度和穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)磁場(chǎng)源作為校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)器，以保證校準(zhǔn)的可靠性。校準(zhǔn)記錄詳細(xì)記錄校準(zhǔn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)，包括校準(zhǔn)時(shí)間、標(biāo)準(zhǔn)器參數(shù)以及校準(zhǔn)結(jié)果等，以備后續(xù)查閱和追溯。6.3技術(shù)細(xì)節(jié)22附錄A(資料性)SQUID測(cè)量方法附錄A(資料性)SQUID測(cè)量方法SQUID測(cè)量方法不僅適用于弱磁場(chǎng)測(cè)量，還可在較強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境下保持良好的性能。寬廣動(dòng)態(tài)范圍SQUID（SuperconductingQuantumInterferenceDevice）基于超導(dǎo)量子干涉效應(yīng)，通過(guò)測(cè)量磁通量的微小變化來(lái)推斷磁場(chǎng)強(qiáng)度。超導(dǎo)量子干涉效應(yīng)由于其獨(dú)特的工作原理，SQUID具有極高的磁場(chǎng)測(cè)量靈敏度，能夠檢測(cè)到非常微弱的磁場(chǎng)信號(hào)。高靈敏度23附錄B(規(guī)范性)本方法推廣到一般超導(dǎo)體的測(cè)量一般超導(dǎo)體在低溫下電阻率急劇下降，需考慮測(cè)量時(shí)的溫度條件。電阻率變化不同超導(dǎo)材料磁滯特性有所差異，需要根據(jù)具體材料調(diào)整測(cè)量參數(shù)。磁滯特性了解并確定所測(cè)超導(dǎo)體的臨界電流密度，以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。臨界電流密度附錄B(規(guī)范性)本方法推廣到一般超導(dǎo)體的測(cè)量24附錄C(資料性)不確定度考慮測(cè)量設(shè)備誤差包括磁強(qiáng)計(jì)、電流源、電壓表等設(shè)備的精度限制和校準(zhǔn)誤差。測(cè)量過(guò)程的不穩(wěn)定性由于測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)、操作復(fù)雜或設(shè)備不穩(wěn)定等因素導(dǎo)致的測(cè)量值波動(dòng)。環(huán)境因素影響如溫度、濕度、磁場(chǎng)均勻性等環(huán)境參數(shù)的變化對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。附錄C(資料性)不確定度考慮25參考文獻(xiàn)[