单选题
2.84下列关于材料晶粒的叙说,正确的是:( )
A
晶粒越大,磁导率越大,矫顽力越大
B
晶粒越大,磁导率越小,矫顽力越小
C
晶粒越小,磁导率越小,矫顽力越大
D
晶粒越小,磁导率越大,矫顽力越小
答案解析
正确答案:C
解析:
这道题考查的是**金属材料的晶粒尺寸对其磁性能(磁导率和矫顽力)的影响**。我们需要从磁畴运动受阻的角度来分析。
### 核心知识点解析
在铁磁性材料中,磁化过程主要涉及**磁畴壁的移动**和**磁矩的转动**。晶界(Grain Boundaries)是晶体结构中的缺陷,会对磁畴壁的移动产生阻碍作用(即“钉扎效应”)。
1. **晶粒大小与晶界数量的关系**:
* **晶粒越小** $\rightarrow$ 单位体积内的**晶界数量越多**。
* **晶粒越大** $\rightarrow$ 单位体积内的**晶界数量越少**。
2. **对磁导率($\mu$)的影响**:
* 磁导率反映了材料被磁化的难易程度。磁畴壁移动越容易,磁导率越高。
* 晶界会阻碍磁畴壁的移动。
* 因此,**晶粒越小**,晶界越多,阻碍作用越强,磁畴壁越难移动,导致**磁导率越小**。
* 反之,晶粒越大,磁导率越大。
3. **对矫顽力($H_c$)的影响**:
* 矫顽力反映了材料保持磁性的能力,即退磁的难易程度。阻碍磁畴壁移动的因素越多,使磁矩反转所需的反向磁场就越大,矫顽力也就越大。
* **晶粒越小**,晶界越多,对磁畴壁的钉扎作用越强,磁化状态越稳定,难以退磁,因此**矫顽力越大**。
* 反之,晶粒越大,矫顽力越小。
### 选项分析
* **A. 晶粒越大,磁导率越大,矫顽力越大**
* 错误。晶粒越大,阻碍少,矫顽力应该越小。
* **B. 晶粒越大,磁导率越小,矫顽力越小**
* 错误。晶粒越大,阻碍少,磁导率应该越大。
* **C. 晶粒越小,磁导率越小,矫顽力越大**
* **正确**。晶粒小 $\rightarrow$ 晶界多 $\rightarrow$ 阻碍大 $\rightarrow$ 磁导率低(难磁化),矫顽力高(难退磁)。
* **D. 晶粒越小,磁导率越大,矫顽力越小**
* 错误。这与实际物理规律完全相反。
### 结论
综上所述,晶粒细化会增加晶界数量,增强对磁畴壁运动的阻碍,从而导致磁导率降低,矫顽力升高。
故正确答案为:**C**
相关知识点:
材料晶粒小导磁矫顽大
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