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衡量永磁材料產(chǎn)品性能的四大重要指標(biāo)

衡量永磁材料產(chǎn)品性能的指標(biāo)主要有四個(gè):剩磁,矯頑力、內(nèi)稟矯頑力和最大磁能積。矯頑力和內(nèi)稟矯頑力是判斷磁體性能的重要指標(biāo),是用來衡量磁體抗退磁能力強(qiáng)弱的磁學(xué)概念。

矯頑力和內(nèi)稟矯頑力的概念

當(dāng)磁體受到反向磁場的退磁作用時(shí),使磁體的磁感應(yīng)強(qiáng)度降為零,所需的反向磁場強(qiáng)度值,稱為磁體的矯頑力。好比海綿里的水吸到最大,然后把水壓出來,壓到海綿里沒有水,這個(gè)壓力就好比是矯頑力。

磁體在反向磁場的作用下,磁感應(yīng)強(qiáng)度降為零,但此時(shí)磁體本身的磁化強(qiáng)度并不為零,若撤消外磁場,磁體仍具有一定的磁性。內(nèi)稟矯頑力是使磁體的磁化強(qiáng)度也降為零所需施加的反向磁場強(qiáng)度。

在負(fù)向磁場作用下,磁鐵中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨著退磁場的增大而減弱。使磁體中磁感應(yīng)強(qiáng)度B達(dá)到零所需的負(fù)向磁場強(qiáng)度,稱為磁感矯頑力,簡稱矯頑力,用Hc或Hcb表示,單位是奧斯特(Oe)或安/米(A/m)。(1A/m=79.6Oe)

磁體的磁化強(qiáng)度并不為零,只是所加的反向磁場與磁體的磁感應(yīng)強(qiáng)度作用相互抵消,此時(shí)若撤消外磁場,磁體仍具有一定的磁性,使磁體的磁化強(qiáng)度降為零所需施加的反向磁場強(qiáng)度,我們稱之為內(nèi)稟矯頑力,用Hcj表示,單位同樣是是奧斯特(Oe)或安/米(A/m)。

矯頑力的是區(qū)分軟磁和硬磁材料的關(guān)鍵指標(biāo)

磁材可分為軟磁和硬磁兩個(gè)大類,這個(gè)分類的標(biāo)準(zhǔn)就是看材料是否易于充磁,同時(shí)易于退磁,即材料的內(nèi)稟矯頑力的大小。

軟磁材料:可以用最小的外磁場實(shí)現(xiàn)最大的磁化強(qiáng)度,是具有低矯頑力和高磁導(dǎo)率的磁性材料。軟磁材料易于磁化,也易于退磁。例如:軟磁鐵氧體、非晶納米晶合金。

硬磁材料:又叫永磁材料,是指難以磁化并且一旦磁化之后難以退磁的材料,其主要特點(diǎn)是具有高矯頑力,包括有稀土永磁材料、金屬永磁材料及永磁鐵氧體。

燒結(jié)釹鐵硼永磁材料按照內(nèi)稟矯頑力的大小分為不同系列

燒結(jié)釹鐵硼的牌號分類是按照其內(nèi)稟矯頑力的大小進(jìn)行劃分的:低矯頑N系列、中等矯頑力M系列、高矯頑力H系列、特高矯頑力UH系列、極高矯頑力EH系列、至高矯頑力TH系列。內(nèi)稟矯頑力的不同使得磁體的抗退磁能力有所不同,牌號系列越高,抗退磁能力越強(qiáng),能夠承受的工作溫度也越高。

釹鐵硼的矯頑力也隨溫度的升高而降低,其內(nèi)稟矯頑力的溫度系數(shù)β(Hcj)為 -0.7~-0.8%/℃,不同系列產(chǎn)品有一定的差異。

提高燒結(jié)釹鐵硼永磁體矯頑力的方法

由于Dy2Fe14B、Tb 2Fe14B相的磁晶各向異性場遠(yuǎn)比Nd2Fe14B相的要強(qiáng),居里溫度也相對比較高,因此可以大大提高材料的矯頑力以及溫度穩(wěn)定性,對于矯頑力和使用溫度要求較高的燒結(jié)釹鐵硼材料中,通常會加入鏑、鋱等元素。

鏑和鋱等中重稀土元素的儲量較少,價(jià)格普遍較高,這使得高矯頑力系列的燒結(jié)釹鐵硼磁體價(jià)格較高。