永磁體基本性能參數(shù)

1、YOURLOGO永磁體基本性能參數(shù)Preparedon22November2020永磁體基本性能參數(shù)永磁材料：永磁材料被外加磁場磁化后磁性不消失，可對外部空間提供穩(wěn)定磁場。鉉鐵硼永磁體常用的衡量指標有以下四種：剩磁（Br）單位為特斯拉（T）和高斯（Gs）lGs=將一個磁體在閉路環(huán)境下被外磁場充磁到技術(shù)飽和后撤消外磁場，此時磁體表現(xiàn)的磁感應強度我們稱之為剩磁。它表示磁體所能提供的最大的磁通值。從退磁曲線上可見，它對應于氣隙為零時的情況，故在實際磁路中磁體的磁感應強度都小于剩磁。鉉鐵硼是現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的Br最高的實用永磁材料。磁感矯頑力（Hcb）單位是安/米（A/m）和奧斯特（Oe）或lOe=m處于技術(shù)

2、飽和磁化后的磁體在被反向充磁時，使磁感應強度降為零所需反向磁場強度的值稱之為磁感矯頑力（Hcb）。但此時磁體的磁化強度并不為零，只是所加的反向磁場與磁體的磁化強度作用相互抵消。（對外磁感應強度表現(xiàn)為零）此時若撤消外磁場，磁體仍具有一定的磁性能。皺鐵硼的矯頑力一般是UOOOOe以上。內(nèi)稟矯頑力（Hcj）單位是安/米（A/m）和奧斯特（Oe）lOe-m使磁體的磁化強度降為零所需施加的反向磁場強度，我們稱之為內(nèi)稟矯頑力。內(nèi)稟矯頑力是衡量磁體抗退磁能力的一個物理量，如果外加的磁場等于磁體的內(nèi)稟矯頑力，磁體的磁性將會基本消除。鈦鐵硼的Hcj會隨著溫度的升高而降低所以需要工作在高溫環(huán)境下時應該選擇高Hcj

3、的牌號。磁能積(BH)單位為焦/米3(J/m3)或高奧(GOe)lMGOe-m3退磁曲線上任何一點的B和H的乘積既BH我們稱為磁能積，而BxH的最大值稱之為最大磁能積(BH)max。磁能積是恒量磁體所儲存能量大小的重要參數(shù)之一，(BH)max越大說明磁體蘊含的磁能量越大。設(shè)計磁路時要盡可能使磁體的工作點處在最大磁能積所對應的B和H附近。各向同性磁體：任何方向磁性能都相同的磁體。各向異性磁體：不同方向上磁性能會有不同；且存在一個方向，在該方向取向時所得磁性能最高的磁體。燒結(jié)鉉鐵硼永磁體是各向異性磁體。取向方向：各向異性的磁體能獲得最佳磁性能的方向稱為磁體的取向方向。也稱作取向軸二易磁化軸”。磁場

4、強度：指空間某處磁場的大小，用H表示，它的單位是安/米(A/m),也有用奧斯特(Oe)作單位的。磁感應強度：磁感應強度B的定義是：B=kiO(H+M),其中H和M分別是磁化強度和磁場強度，而即是真空導磁率。磁感應強度又稱為磁通密度，即單位面積內(nèi)的磁通量。單位是特斯拉(T)。磁化強度：指材料內(nèi)部單位體積的磁矩矢量和，用M表示，單位是安/米(A/m)。它與磁感應強度和磁場強度有如下關(guān)系B=(M+H*0在各向同性線性媒質(zhì)中，磁化強度M和磁場強度H成正比，M=XmH,Xm是磁化率。上式可改寫成B=(l+Xm)|jOH=|jr|jOH=pH式中口二岸口0稱媒質(zhì)的磁導率；|jr=l+xm稱媒質(zhì)的相對磁導率

5、為一純數(shù)。磁通：給定面積內(nèi)的總磁感應強度。當磁感應強度B均勻分布于磁體表面A時，磁通的一般算式為6=BxA。磁通的SI單位是麥克斯韋。相對磁導率：媒介磁導率相對于真空磁導率的比值，即四二口/卬。在CGS單位制中，四二1。另外，空氣的相對磁導率在實際使用中往往值取為1,另外銅、鋁和不銹鋼材料的相對磁導率也近似為1。磁導：磁通與磁動勢F的比值，類似于電路中的電導。是反映材料導磁能力的一個物理量。磁導系數(shù)Pc：又為退磁系數(shù),在退磁曲線上，磁感應強度Bd與磁場強度Hd的比率,EDPc=Bd/Hd,磁導系數(shù)可用來估計各種條件下的磁通值。對于孤立磁體Pc只與磁體的尺寸有關(guān)，退磁曲線和Pc線的交點就是磁體的

6、工作點，Pc越大磁體工作點越高，越不容易被退磁。一般情況下對于一個孤立磁體取向長度相對越大Pc越大。因此Pc是永磁磁路設(shè)計中的一個重要的物理量。磁滯回線當鐵磁質(zhì)的磁化達到飽和之后，B將不再明顯增加而趨于定值Bs,Bs為飽和磁感應強度，此時的磁場強度Hs稱為飽和磁場強度。此后將H減小，B也隨之減小，但滯后于H的減小，當H=0時，B并不為零,其值Br叫乘余磁感應強度，簡稱剩磁。欲使B亦變?yōu)榱悖仨毤臃聪虼艌?，當H=Hc時，B值變?yōu)榱悖F磁材料完全退磁，稱He為該材料的矯頑力。如果反向磁場繼續(xù)增大，鐵磁材料將反向磁化，當h=HM時，磁化達到飽和B=-Bs,此后若減小反向磁場，使H=0,貝當H=Hc時

7、，B=0,至H=Hs時，B=Bso回到正向飽和狀態(tài)。這樣便經(jīng)歷了一個循環(huán)過程，B隨H變化而形成一閉合曲線，稱為鐵磁材料的磁滯回線，如下圖所示1、矯頑力，內(nèi)稟矯頑力在永磁材料的退磁曲線上，當反向磁場H增大到某一值bHc時，磁體的磁感應強度B為0,稱該反向磁場H值為該材料的矯頑力bHc；在反向磁場H=bHc時，磁體對外不顯示磁通，因此矯頑力bHc表征永磁材料抵抗外部反向磁場或其它退磁效應的能力。矯頑力bHc是磁路設(shè)計中的一個重要參量之一。當反向磁場H=bHc時，雖然磁體的磁感應強度B為0,磁體對外不顯示磁通，但磁體內(nèi)部的微觀磁偶極矩的矢量和往往并不為0,也就是說此時磁體的磁極化強度J在原來的方向往

8、往仍保持一個較大的值。因此，bHc還不足以表征磁體的內(nèi)稟磁特性；當反向磁場H增大到某一值jHc時，磁體內(nèi)部的微觀磁偶極矩的矢量和為0,稱該反向磁場H值為該材料的內(nèi)稟矯頑力jHc。內(nèi)稟矯頑力jHc是永磁材料的一個非常重要的物理參量，對于jHc遠大于bHc的磁體,當反向磁場H大于bHc但小于jHc時，雖然此時磁體已被退磁到磁感應強度B反向的程度，但在反向磁場H撤消后，磁體的磁感應強度B仍能因內(nèi)部的微觀磁偶極矩的矢量和處在原來方向而回到原來的方向。也就是說，只要反向磁場H還未達到j(luò)Hc,永磁材料便尚未被完全退磁。因此,內(nèi)稟矯頑力jHc是表征永磁材料抵抗外部反向磁場或其它退磁效應，以保持其原始磁化狀態(tài)

9、能力的一個主要指標。矯頑力bHc和內(nèi)稟矯頑力jHc的單位與磁場強度單位相同。一般磁性材料的性能可以通過其四個參數(shù)來加以表述，即剩余磁感應強度（簡稱剩磁）Br（單位高斯Gs或毫特mT,lmT=10Gs）,矯頑力Hcb（單位奧斯特Oe）,內(nèi)稟矯頑力Hcj（單位奧斯特Oe）,最大磁能積（BH）max（單位兆高奧MGOe），其中Br,Hcj,max三參數(shù)又是最直接的表示。Br,Hcj,max三者的相互關(guān)系Br的大小一般可認為能表明磁件充磁后的表面磁場的高低；Hcj的大小可說明磁件充磁后抗退磁及耐溫高低的能力；max是Br與Hcj乘積的最大值,它的大小直接表明了磁體的性能高低。一般來說，max相近的磁體

10、中，Br高，Hcj就偏低；Hcj高，Br就偏低。我們不能以Br,Hcj,max的高低來決定其好壞，要以產(chǎn)品的用途、所需的特性來確定三者的高低；即使在同等max值的條件下，也要看產(chǎn)品的用途、充磁的要求來決定采用高Br值、低Hcj,還是反之。在同等的條件下，即相同尺寸、相同極數(shù)和相同的充磁電壓，磁能積高的磁件所獲得的表磁也高，但在相同的max值時，Br和Hcj的高低對充磁有以下影響：Br高，Hcj低：在同等充磁電壓下，能得到較高的表磁；Br低，Hcj高：要得到相同表磁，需用較高充磁電壓；對于多極充磁，要采用Br高Hcj低的磁粉，而對于磁瓦，一般采用Hcj高Br低的磁粉，這是由于磁瓦用于的電機在使用

11、中要承受較大的去磁電流和過載。2、剩磁永磁材料在閉路狀態(tài)下經(jīng)外磁場磁化至飽和后，再撤消外磁場時，永磁材料的磁極化強度J和內(nèi)部磁感應強度B并不會因外磁場H的消失而消失，而會保持一定大小的值，該值即稱為該材料的剩余磁極化強度Jr和剩余磁感應強度Br,統(tǒng)稱剩磁。3、磁極化強度。），磁化強度（M）現(xiàn)代磁學研究表明：一切磁現(xiàn)象都起源于電流。磁性材料也不例外，其鐵磁現(xiàn)象是起源于材料內(nèi)部原子的核外電子運動形成的微電流，亦稱分子電流。這些微電流的集合效應使得材料對外呈現(xiàn)各種各樣的宏觀磁特性。因為每一個微電流都產(chǎn)生磁效應，所以把一個單位微電流稱為一個磁偶極子。定義在真空中每單位外磁場對一個磁偶極子產(chǎn)生的最大力矩為磁偶極矩pm,每單位材料體積內(nèi)磁偶極矩的矢量和為磁極