26、铁磁发电机：从原理到应用的深度解析

铁磁发电机：从原理到应用的深度解析

1. 纵向冲击下 Nd₂Fe₁₄B 铁磁体的特性研究

1.1 冲击退磁现象与压力估算

在对 Nd₂Fe₁₄B 铁磁体进行研究时，发现利用高冲击压力使其退磁会引发晶体晶格的机械压缩以及温度升高。退磁很可能是由于 Nd₂Fe₁₄B 晶体内发生磁相变、结构相变或一系列此类转变导致的。
为了估算引发 Nd₂Fe₁₄B 磁相变的冲击波压力，同时求解了 C - 4 和 Nd₂Fe₁₄B 的 Hugoniot 方程。C - 4 爆轰产物的 Hugoniot 方程为：
[P = 2.412P_{CJ} - \left(\frac{1.7315P_{CJ}}{U_{CJ}}\right)U_{P} + \left(\frac{0.3195P_{CJ}}{U_{CJ}^2}\right)U_{P}^2]
其中，(P) 是压力，(CJ) 表示 Chapman - Jouguet 状态，(U_{P}) 是粒子速度。
由于 Nd₂Fe₁₄B 的 Hugoniot 方程未知，采用了一种基于合金各组分 Hugoniot 方程来估算合金 Hugoniot 方程的技术。考虑到硼在合金中所占比例极小（质量占比 1%，相对原子体积占比 3.2%），忽略了硼的存在。Fe 和 Nd 的相对原子体积分别为 70.5% 和 29.5%，它们的 Hugoniot 方程分别为：
[U_{S(Fe)} = 4.63 + 1.33U_{P}]
[U_{S(Nd)} = 2.2 + 1.83U_{P}]
由此得出 Nd₂Fe₁₄B 合金的 Hugoniot 方程为：
[U_{S(Nd_2Fe_{14}B)} = 3.913 + 1.47