对于钕铁硼等永磁材料,我们主要是利用它产生磁性和保存磁性的能力,这是对磁性材料最基础的功能要求,那么如何来衡量磁体产生磁性和保存磁性的能力呢?我们通常会用四个指标:剩磁Br、矫顽力Hcb、内禀矫顽力Hcj和最大磁能积BH(max)。
剩磁、矫顽力、内禀矫顽力和最大磁能积这四个磁性能参数均来源于退磁曲线,上图中红线叫 J-H 退磁曲线(磁极化强度 J 与外加磁场 H 的变化曲线),也叫内禀退磁曲线,蓝线叫 B-H 退磁曲线(磁感应强度 B 与外加磁场 H 的变化曲线),我们用一个个小方框代表一个个磁畴,磁畴可以理解为微小的磁体,一个磁体是由非常多的磁畴构成,箭头为磁畴的自发磁化方向 C 轴。对于磁中性状态的永磁体(简单理解就是没充过磁的磁铁),磁畴绝大部分是处于同一坐标但是方向互相抵消,这样对外不显示磁性,如图 1。
图1
图4
图5
图6
如果对于以上四个参数仍然难以理解,可以简单的认为磁体就是一杯水,充磁就是加热,剩磁就是停止加热后水的热量,退磁就像是对水进行降温,Hcb就是当环境低温达到一个数值时,与水的热量抵消,整体对外不体现热量,Hcj就是完全把水的热量降为0所需的环境低温数值。下面是一张简化版的磁滞回线第二象限图,可以帮助大家加深对相关概念的理解。
3.对于需要耐温性好的磁体,通常我们会选择提高 Hcj,因为相同 Hcj 的钕铁硼永磁体矫顽力温度系数差异不大,提高 Hcj 最直接的作用就是让 B-H 线的拐点尽量晚出现或者不出现,如果对温度稳定性要求严格,还需要考虑 Hcb 的要求,尽量降低 B-H 线的斜率,以降低磁体的不可逆衰减幅度。
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