用于快速测量取向硅钢片晶粒度及磁畴壁宽度的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种取向硅钢片分析检测装置，特别是指一种用于快速测量取向硅钢片晶粒度及磁畴壁宽度的装置。
【背景技术】
[0002]硅钢是一种非常重要的功能型金属材料，尤其是取向硅钢，一直以其制备工艺复杂、技术要求高而著称。取向娃钢的损耗是其最核心的性能评定依据之一。
[0003]通过长期以来的研究发现，取向硅钢的损耗与其晶粒尺寸、磁畴壁宽度有着密切的联系。晶粒过小，晶粒边界就相对增多，反复磁化过程中磁滞损耗会明显增大，而晶粒尺寸过大，则磁畴畴壁运动速度增大，直接导致涡流损耗增大。晶粒度和磁畴畴壁宽度作为取向硅钢的两个重要指标，如何快速、准确检测晶粒大小和磁畴畴壁宽度成为一个有实际意义的研究课题。
[0004]由于取向硅钢晶粒度较大，一般采用宏观测量、人工读取固定长度上的晶粒数目。对于磁畴观测常采用粉纹法和磁光法，借助于金相显微镜或偏振光源，通过目镜上的刻度计量磁畴畴壁宽度。但是在实际使用中不仅仅要观测磁化方向，磁畴中有一些楔状畴、90度闭合畴等，需要观测其角度。
[0005]韦一民等在《涂层硅钢片动态磁畴观察》(武钢技术1985.5.28-31)中提出了一种采用yFe203磁粉进行磁畴观察的简易实验装置。该装置的结构如图1所示，在一个固定框架20的两测绕着磁化线圈21，并将样品放置于中间所打开的一个观察窗口 22中，在观察窗口 22中放置垫子和待观察样品，然后在样品表面涂抹含润滑剂的yFe203磁粉悬浊液，再对磁化线圈21通电后，观察悬浮液的变化情况来完成实验。
[0006]上述装置主要有以下几个方面的缺点:①样品大小受限制，只能观察较小的样品，而取向硅钢的晶粒变化是比较复杂的，小尺寸样品难以表征大尺寸样品的实际情况；②观察用悬浊液与样品直接接触，使用后不能重复利用，较为浪费，且重复配置悬浮液耗时费力；③由于是通过双侧绕组形成的中间磁场，在中心位置的磁场情况较为复杂。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种用于快速测量取向硅钢片晶粒度及磁畴壁宽度的装置，能够方便、快速地测量硅钢片的晶粒度及磁畴壁宽度。
[0008]为实现上述目的，本发明所设计的用于快速测量取向硅钢片晶粒度及磁畴壁宽度的装置，包括试样台、显形部件，所述显形部件包括显示窗和接触层，所述显示窗为透明的玻璃板或透明的硬质塑料板，所述显示窗与接触层之间形成用于充装显形悬浮液的存液腔，所述存液腔为密闭的薄层空腔。所述显示窗上设置有用于向存液腔内充装显形悬浮液的悬浮液注入孔，以及用于平衡存液腔内压力的存液腔闭气孔，所述悬浮液注入孔和存液腔闭气孔可根据需要开启或闭合；所述存液腔闭气孔可在注入显形悬浮液时平衡存液腔内压强，方便显形悬浮液的注入，该注入过程可采用常规注射器；所述悬浮液注入孔和存液腔闭气孔在使用时不必严格区分，注入显形悬浮液时可选择其中一个，另一个作为存液腔闭气孔与外部大气相连通。所述试样台内设置有磁轭，所述磁轭上设置有磁化绕组，所述磁化绕组通电后可将放置于试样台上的取向硅钢试样磁化；磁轭的形状必须保证在磁化试样的过程中磁轭与待测样片能够形成闭合的磁路，避免漏磁对测量的影响。
[0009]使用时，首先准备好显形悬浮液，悬浮液中的显形粉粒要求易磁化、剩磁小、且不溶于相应的悬浮液，如Fe304磁粉；打开悬浮液注入孔和存液腔闭气孔，将显形悬浮液注入所述存液腔内，随后闭合悬浮液注入孔和存液腔闭气孔，摇动显形部件使显形悬浮液在存液腔内分布均匀；测量时，将取向硅钢试样放置在试验台上，再将显形部件放置在取向硅钢试样上，通过外加电源对磁化绕组施加电流，实现对磁轭的磁化，将磁通量传递至取向硅钢试样上，使其沿乳制方向被磁化；取向硅钢试样被磁化后，显形粉粒会沿晶界边缘聚集使磁畴及晶粒显形，可通过拍照后导入计算机进行处理，或采用直尺、量角器等进行各个角度测量，进一步经过简单计算即可得到被测取向硅钢片的晶粒度及磁畴壁宽度。
[0010]优选地，所述接触层为耐磨的柔性塑料薄膜，其四周粘接在显示窗的下部，所述柔性塑料薄膜与显示窗之间留有一定的空隙作为存液腔；由于取向硅钢试样的表面并非绝对平整，采用耐磨的柔性塑料薄膜作为接触层，可使显形悬浮液更好地贴合在试样的表面，显形效果更好，测量结果更准确。由于在测量时接触层与取向硅钢试样直接接触，而试样本身存在一定的毛刺或锋利的边角，因此，采用耐磨的柔性塑料薄膜，可降低接触层在测量过程中被试样划破的可能，提高了显形部件的使用寿命。
[0011]优选地，所述悬浮液注入孔和存液腔闭气孔采用与其孔径相应的橡皮塞进行密闭。通过拔出橡皮塞以开启小孔；塞上橡皮塞即可使小孔闭合。也可以采用在小孔内固定一截软管，通过夹子开启或闭合小孔。
[0012]优选地，所述磁轭为U形结构，通过取向硅钢叠片制作并固定而成；所述磁化绕组缠绕在磁轭的下部；测量时，所述磁轭的上部两端与被测量的取向硅钢试样的底面接触，接触越充分，磁化和显形效果越好。
[0013]优选地，所述显示窗的两侧分别设置有便于移动显形部件的把手。
[0014]可选地，所述显示窗上印制有坐标网格。坐标网格一般设置在显示窗的正面，降低悬浮液对网格线的磨损。坐标网格的作用为定位测量点的坐标，当需要计算与乳向角度时，也可通过坐标系来计算各磁畴的角度。
[0015]可选地，所述显示窗的外侧沿纵向和横向分别设置有纵向刻度和横向刻度。刻度线一般设置在显示窗的正面，以降低显形悬浮液对网格线的磨损。纵向刻度和横向刻度作用与前述坐标网格相同。通常需要直尺、量角器进行辅助测量。
[0016]可选地，所述显示窗上还设置有软布卷尺，软布卷尺在测量时更为灵活，方便测量不同方向的晶粒和磁畴。
[0017]可选地，该装置设置有活动标尺，所述活动标尺的两端分别铰接有第一连杆，所述第一连杆的末端铰接有第二连杆，所述第二连杆的末端铰接有滑动卡子，所述试样台的顶部设置有两个活动标尺滑轨，所述活动标尺的两端的滑动卡子分别可滑动地连接在活动标尺滑轨内。活动标尺通过标尺滑轨横向移动，通过第一连杆、第二连杆纵向移动并调整角度，可以灵活地对中心位置的晶粒和磁畴进行测量
[0018]优选地，所述存液腔的厚度为1mm?3mm。
[0019]本发明的有益效果是:该装置采用粉纹法原理，能够快速准确的测量取向硅钢片晶粒度及磁畴壁宽度。通过对磁轭的磁化，将磁通量传递给取向硅钢试样，磁化更快速、均匀；显形悬浮液密封在存液腔内，有效避免了显形悬浮液与取向硅钢试样的相互污染，因此显形悬浮液可以重复利用；测量结束后，取向硅钢试样无需清理即可回收利用。
【附图说明】
[0020]图1为【背景技术】中测量取向硅钢片晶粒度及磁畴壁宽度的装置的结构示意图。
[0021]图2为本发明所设计的用于快速测量取向硅钢片晶粒度及磁畴壁宽度的装置的结构示意图。
[0022]图3为图2中用于快速测量取向硅钢片晶粒度及磁畴壁宽度的装置沿A-A方向截取的剖视结构示意图。
[0023]图4为图2中磁轭的立体结构示意图。
[0024]其中:显形部件1、磁轭2、活动标尺3、活动标尺滑轨4、软布卷尺5、悬浮液注入孔6、存液腔闭气孔7、存液腔8、把手9、纵向刻度10、横向刻度11、显示窗12、接触层13、磁化绕组14、滑动卡子15、取向硅钢试样16、试样台17、第一连杆18、第二连杆19、固定框架20、磁化线圈21、观察窗口 22
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一