常用永磁材料及其应用基本知识讲座第六讲常用永磁材料的稳定性

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1、专题讲座常用永磁材料及其应用基本知识讲座第六讲常用永磁材料的稳定性宋后定（西南应用磁学研究所，四川绵阳621000）中图分类号：TM273文献标识码：B文章编号：1001-3830(2008)01-0066-031引言观磁性的不可逆变化，如表磁（表面磁通密度）的降低、磁通量的减小等。在各种环境因素作用下，在常温、常压、中性（无酸性、无碱性）、无日积月累，永磁体表观磁性的不可逆变化会逐渐显外加退磁场、无强烈核辐射、无强烈振动冲击等条现出来。件下，即在最良好的条件下，常用永磁材料（钡锶（4）充磁可恢复与充磁不可恢复。例如一块铁氧体、铝镍钴、钐钴、钕铁硼）的稳定性没有问

2、永磁体在常温（20℃）下测出表磁为0.1T（1000G），题，可以永久使用。在150℃下放置4h后，于20℃放置半小时使永磁高温、负温、酸碱腐蚀、外加退磁场（永磁电体恢复常温，测出表磁为0.092T（920G），则该永机中的电枢反应、复合磁路中的近邻退磁场）、强磁体的老化（磁损失）为8mT（80G），老化率为烈的核辐射、强烈的振动冲击，在这些因素作用下，8%。将该永磁体重新充磁后，测出它的表磁为常用永磁材料的特性（表观的和内在的）就稳定不0.095T（950G），则老化（磁损失）总量为8mT住了，就要发生不同程度的变化。（80G），其中充磁可恢复的为3mT（30G

3、），充磁下面，对这几种常用永磁材料的稳定性，分别不可恢复的为5mT（50G）。作简要叙述。3钡锶铁氧体的稳定性2名词解释（1）这类永磁材料是氧化物，铁都是三价离（1）剩磁的温度系数。符号为α，单位为%/子，是彻底氧化了的，所以化学稳定性很好。在弱℃，其意义是“温度变化1℃，剩磁的相对变化（变酸弱碱的环境中是稳定的；在沸水中是稳定的。化百分之几）”。若随温度上升，剩磁增高，则α为（2）正温，直到它的居里温度（465℃），该正值；若随温度上升，剩磁减低，则α为负值。α一永磁材料的温度稳定性表现为①剩磁温度系数α为般为负值。但钐钴和钕铁硼这两类稀土永磁材料的－0.18~

4、－0.20%/℃；②矫顽力的温度系数β是正成分中，若重稀土元素较多，则α有可能变为正值。的；③永磁体的表观磁性不老化。（2）内禀矫顽力的温度系数。符号为β，单位（3）负温有老化，温度越低，老化越严重。为%/℃，其意义是“温度变化1℃，内禀矫顽力的钡铁氧体在－20℃老化就开始严重了，锶铁氧体在相对变化（变化百分之几）”。若随温度上升，内禀－40℃老化就开始严重了。不过，特制的锶钙铁氧矫顽力增高，则β为正值；若随温度上升，内禀矫体在液氮温度（－196℃）下仍可正常工作。北方顽力减小，则β为负值。的严寒（零下40℃左右）、高空的严寒（至少零下α和β这两个系数反映的是永磁

5、材料磁特性随55℃），永磁铁氧体的电声器件和永磁电机均难以温度的可逆变化。在不同温度下测出永磁材料样品承受，其表现为：声音变哑，力矩降低，转速增大。的退磁曲线，便可算出该样品所代表的永磁材料的（4）在强烈的冲击（50~100g）和振动（5~10g）α和β。永磁材料随温度的不可逆变化，与α和β不过程中不退磁，在三级路面跑车过程中不退磁。同，应另外考虑。（5）能经受强烈的核辐射（核爆炸现场、核（3）老化、磁损失。这些名词反映永磁体表66JMagnMaterDevicesVol39No1反应堆），不退磁。钐钴永磁体既能承受这样的负温，也能与液氮长期（6）经受铁器接触、磨

6、擦时不退磁。直接接触而只发生轻微老化。（7）在家用和办公用的一般条件下，其使用（2）在正温区，100℃以上，钐钴永磁体的磁寿命可达10~20年。性老化开始显示出来。通过实验确定，1∶5型钐（8）若经受冷冻而退磁，则重新充磁可完全钴永磁材料的最高使用温度为250℃，2∶17型钐恢复其表磁和磁通量。钴永磁材料为350℃。近来有特制的2∶17型钐钴（9）永磁体应用时，若是先装入器件再充磁永磁材料，最高使用温度可达400~500℃，但其常3的，则拆卸后，永磁体再装入，其磁通量会有所降温下的最大磁能积只有160kJ/m（20MGOe）左右。低（形状退磁），必须重新充磁才能恢

7、复如初。若表1给出了钐钴磁体的最高使用温度及磁损失，这是先充磁再一块一块装入器件的，则拆卸后，永磁是美军资助的研究项目所给出的数据。常温下的最体再装入，其磁通量仍与原来的一样。大磁能积越高，则最高使用温度越低。4铝镍钴的稳定性表1钐钴磁体的最高使用温度及磁损失最高使用温度/℃550500400330250（1）铝镍钴永磁材料的成分中约一半是铁，常温(BH)max/MGOe1620242731一半是铝、镍、钴、铌、钛等稳定性很好的金属元磁损失*/%0.81.21.62.64.0素，所以这类永磁材料的化学稳定性是很好的，在*300℃空气中暴露3年弱酸弱碱的环境中是稳定

8、的，在沸水