磁性材料：第13部分：电工钢片和钢带的密度,电阻率和叠装系数的测量方法

1、磁性材料：第13部分：电工钢片和钢带的密度,电阻率和叠装系数的测量方法一第13部分:电工钢片和钢带的密度,电阻率和叠装系数的测量方法摈馅两1范围和目的密度和相对密度测定方法.ISO2738:1987,可渗透的烧结金属材料IEC404的这一部分,规定了测定电工钢片和钢带密度,电阻率和叠装系数所用的必要的.特别是在不知道试样厚度的情况下,要确定磁通密度的规定值,密度这个参数是必需的.对于密度的测定,浸没法是较早作为仲裁用的基本方法.然而经验证明,这种方法用在表面积相当大的钢片试样上是非常困难的.因此,本标准中不包括这种方法,它在ISO2738和IsO1183中叙述.2引用标准下述标准文件包含的一些

2、条款,通过在本文中引用,构成了IEC404的这一部分的条款.在标准出版时,下面指出的各版本都是有效的.所有的标准都要经过修订,鼓励根据IEC404的这一部分达成协议的各方,探讨使用下面指出的标准文件的最新版本的可能际标准的登记IEC4O42;1978,磁性材料一第2部分磁性钢片和钢带的磁,电和物理性能的测量方法IEC4043:1992,磁性材料一第3部分:用单片测试仪测量磁性钢片和钢带磁性能的方法.IEC404一l0:1988,磁性材料一第10部分在中频下测量磁性钢片和铜带磁性能的方法ISO1183:1987,塑料一非蜂窝状塑料的一密度,油含量和开孔度的测定.3密度的测定3,1适用范围本章规定

3、的密度测量方法,仅适用于有或无涂层,化学成分(质量)在下述范围的无取向铁硅电工钢片和钢带:一硅:P(Si)4;一铝:0,I?P(Si)一0,28P(A1)0.I?P(Si)+O.28和P(A1)0;一其它合金成分的总量:P式中:P(Si)是si的百分比(质量);P(A1)是Al的百分比(质量).注一如果不知遭化学成分.在使用本方法前,应检验其成分.本标准中叙述的测定密度的两种方法,一种适用于爱泼斯坦钢带(方法A),同IEC4O42和IEC404一lO中规定的一样;一种适用于钢片(方法B),同IEC4O43中规定的一样对于不符合上述化学成分范围的一些材料,应该使用具有等同准确度的浸没法,例如IS

4、O2738或ISO1183中规定的那些方法.测量应该在环境温度为23土5下进行.方法A(见3,3.2)所用的带状样品,应有下述尺寸:一宽度b=(30士0.2)mmj一长度280mmf320mn43?rr01997年电工合金第2期剪切时,样品的纵轴应平行于轧制方向.除了进行电接触的部位外,没有必要去除氧化皮或其它绝缘涂层.3.2+2片状样品方法B(见3,3.3)所用的钢片尺寸应如下:一宽度b一500mm一长度z一500mm.这些是用于单片测试仪(SST)的无取向试验样品的通常尺寸,这与IEC4043的规定一致.不过矩形钢片的尺寸,可在下述范围变化:300mmb5lOmm和500mmz600mm3

5、.3+1总则在如第3条规定的磁性材料的情况下,密度Pm和电阻率P都是随硅和铝含量而变化的.经验表明;密度Pm和容易测量的乘积Pm?P(见3.3.2和3.3.3)之间是一种简单的可以通过测量-P的乘积来代替密度的直接测量.图1所示的直线函数,根据下述经验关系式,由试验数据通过直线回归来得到哔f''"一囝1电工铜片合金铜的密度和乘积p?P的函数曲线*方括号中的数字指附录A(文献)的文献号44一P.一ka''p式中:k.一89200(n-m);是密度,kg?m;p0=7973kg-m.;p是电阻率,n?m这个关系是考虑了无取向材料的通常杂质,通过仔细地应用浸

6、没法E1'的统计规律而建立起来的.对于爱泼斯坦和单片测试仪法所用的两种不同的试验样品,分别用3.3.2和3.3+3中叙述的两种方法测定乘积-p.3.3.2用爱泼斯坦钢带(方法A)测量乘积Pm-p的方法.如果电流均匀地通过试验样品,很容易测量出爱泼斯坦钢带长度上,两接触点之间的电阻R.由关系式:R=瞄和m=f-b-d?给出P=式中:(2)(3)(4)b是试验样品的宽度,md是试验样品的厚度,m;f是试验样品的总长度,m;le是电路长度(两个电位触点之间的距离),mm是试验样品的质量,kgI是无绝缘涂层的试验样品的密度,kg-ma;R是电阻,n;p是电阻率,n?m.值应该由图1相应于乘积-

7、P值的读数来确定,乘积Pm?P值由公式(4)确定.值也可以用公式(1)计算出3.3+3用片状试验样品(方法B)洲量?p的方法1997正电工台金第2期根据两种尺寸范围的共形映象理论,已经证明:厚度均匀任意形状的物体适用下述关系:P=r'd.P一面'一p式中:P是电阻率,n?ITl;是比值的函数RABlcn是每单位电流通过触点A和B,由触点C和D之间的电位差Vcvn得到的电阻,单位为欧姆.触点A,B,C和D尽可能小并且随意分布在试样边缘;R日c-D是单位电流通过触点B和C,由触点D和A之间的电位差得到的电阻,单位为欧姆;d是试样的厚度,ITl.如果的比接近1,函数Ep变成1,则可以

8、忽略2.为了确保这个比值接近1,这些触点应在方形或矩形试样边缘的中点,对称排列,如图2所示.圉2使用方法B时各触点在试样上的排列用公式(3),由公式(5),再次得到确定乘积Dm?P的关系式,该关系式与厚度d无关:?mRAB,+RBc,DPm.P一百._J值应由图1读取的数据确定,相应的用公式(1)计算.注,巳经证明?在采用方摇A时Ea3r在一十材辩辱级中各个试样备片之间的整异较小的范围里,率章敏违的方法与3.3.2备中敏述的帮带用的方法A是等效的.要求下述的设备:一台精度士O.Ig,测量试样质量m的天平;一只精度为士O,5,测量试样长度和宽度的长度测量器具;一台稳定的低压直流电源,能提供1A到

9、10A等级的电流(除非用4个接线柱的欧姆表,见下边一段);一台精度为±1的能测量试样电阻R的电阻测量装量(倒如;准确度为0,1或更高的数字电压表和标准电阻器,或者凯尔文电桥,或者具有相应的准确度的四个接线柱的欧姆表);一个接触试验样品的装置,它由带有触头的底板(见3.4.2和3.4.3)和各触头之间的一块支撑平板组成,这块支撑板比试样小些(在边上装有触头),但试样的每边不能比支撑平板大5ram(钢片试样的每边不能比支撑平板大lOmm).支撑平板的厚度应让各触头接触平放在支撵平板上的试样.3.4,2方法A的要求所使用的装置甩四个触头与钢带试样进行电接触:两个电位触头装在可拆卸的桥路样安

10、装;两个电位触头位于电流触头之间,并且均在锕带的轴线上,电流触头由两个簧片触头之间最小距离不应小于试样的宽度(各触点之间的距离le应一次确定,精度为除了有电接触的部位外,没有必要去除氧化物或其它绝缘涂层.方法B的四个触头都具有锐利的尖端45T一一r'1997年电工合金第2期(例如:曲率半径为1ram),每个都装在支架样的轴成对称安装,精度为±lmm(见图2).这些触头每一对的位置安排在彼此相对的位置上.它们之间的距离可以改变,但是,要保持对于其它两个触头间的轴线相对称.这考虑到试样的各种长度,也许可以包括了孔或调整的长孔能使触头夹具位于不同位置.这些触头借助弹簧压着试样,各触

11、头的侧的接触块来达到,这个接触块可以相对其夹具滑动,通过夹具和触头块之间的弹簧,使触头块压向试样.可移动的触头应与夹具连接,或者插到夹具上的插座中用一条柔软的导线焊到触头和夹具上.(见图3).注一其它方法.倒如钎焊可用于提供更好的电接艟.争I而一图3齄头夹具安装的剖面示意图试样应称重,甩长度测量器具涮定试样的长度和宽度,测量应在环境温度为(23±5)不变.3.52用钢带试样的程序(方法A)应进行电路连接,电流值在1A到5A之间,它取决于材料的厚度和材料的特性,电流压和电流值,然后电流反向并调整到相同的值,再读电压值,由两个电压的平均值除以电流值计算出电阻R.46应该用公式(4)计算乘

12、积?p.3.5.3用钢片试样的程序(方法B)应该按图4所示连接电路,经过触头A和B,通过试样输送一个2A和10A之间的电流值,它足以给出具有规定准确度的电压值,然后电流反向并调整到相同的值,再读出电压值,由两个电压的平均值除以电流值计算出电阻R一.在换接到两个相对的触头A和c上之后,同样地测定电阻RBc-D.用RAB,co,R.和公式(6)来计算出乘积pm?p.围4在正方形铜片试样上测量电阻R柚'cD的电路从图1中的直线读出相应于乘积?P的密度Pm.也可以用公式(1)计算出密度.36试验报告试验报告应适用本标准并给出下述一些细节:a)材料的类型或等级,它的标称厚度和它的同一性;b)抽样

13、方法c)试样的宽度b和总长度z,单位为米,试样的质量111,单位为千克;d)密度,单位为千克每立方米,化整到最接近的10kg/m;e)测量时的环境温度.中,每种方法的重复性以及两种方法试验结1997盎电工台金第2期差来表征.4电阻率的测定本章的目的在于规定测量电阻率的方法.建立在第3章所叙述的测定乘积Pm-p方法基础上的电阻率测定方法可适用于钢片量方法,可适用于所有类型的材料.因为电阻率是温度的函数,图1中的曲线(或公式(1)应只在(23±5)的温度下应用如果在此范围以外的温度下测量,要求使4,3试验样品?P为基础的方法电气方法时,通过Pm?p的关系曲线,用图1中各值的横坐标除以纵坐

14、标,便自动得出电确度是很困难的,所以这个方法被优先选用.测定,应该用产品的密度值来确定厚度d,值从出版的文献中或生产厂提供的物理特性表中得到试样的质量m,宽度b和长度f测量准确度为0.1,厚度d由下面的公式确定:.d一_J(7)一式中:d是试样的厚度,m;m是试样的质量,kg;p是试样的密度,kg./m;b是试样的宽度,m;,是试样的长度,m.注一如果不能得到实际的密度值,或标堆文献或生产厂提供的密度(的常规值不同),郄幺应该用震役法耐密度.在试验前击除路缘棘层是必要的.(用高分辨率的千分的评定,但是4.6蕞中培出的重复性不可能选到).量.条叙述的器具进行测量.然后用公式(2)确定电阻率.为了

15、得到可比较的结果,必须至少对4条试样做试验,然后取其结果的平均值条)应该按3.5.1条和3,5.3条叙述的程序,量.然后,用下面的公式确定电阻率:P一高?式中;P是电阻率,单位为欧姆?米;RB-cn是在触头A和B通过单位电流,由触头C和D之闻的电位差vcVb得到的电阻,单位为欧姆.触头A,B,C和D(见图2)尽可能小,并对称分布在试样边缘上;R甘cm是在触头B和C通过单位电流,由触头D和A之间的电位差得到的电阻,单位为欧姆;d是试样的厚度,单位为米.试验报告应适用于本标准,并给出下述一些细节:a)材料的类型或等级,它的标称厚度和密度;b)抽样方法c)试样的宽度b和总长度f,单位为米,试样的质量

16、m,单位为千克;471997正电工合金第2期d)电阻率,单位为欧姆米,化整到最接近的0.1?10n?m;e)测量时的环境温度.在4.4条中叙述的各方法的重复性,用1.O的电阻率相对标准偏差来表征.5叠装系数的测定本章的目的在于规定叠装系数的测量方法叠装系数的测量方法可适用于片状材料的所有类型.试验应在相同尺寸的一叠最少6ram高的足够数量的试样上进行.注一这些试样可以方便地用爱泼斯坦方圈试验过的试样.试样应称重,并测量其平均长度和宽度,测量误差为±0.33或更小.试验前,试样应去除毛刺,把试样叠放在夹具的两个压板之间.压板的表面积应足够大,以便覆盖经受(1.0±0.005)N/ram压力的这叠试样在施加这个压力时,测量靠近叠片四个边的压板之间的距离h,如果不可能,就测量两个短或更高.48往一如果捌量压板之间的距离时,要达到规定的准确度有困难,可增加叠片的高度.按特殊协议,叠装系数的测定,可以用小于试样尺寸的压板,但它不能小于25ram×12ram在这种情