常用永磁材料及其应用基本知识讲座第七讲常用永磁材料的老化_磁损失_机理和对策

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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七讲常用永磁材料的老化（磁损失）机理和对策宋后定（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)02-0068-021引言顽力也有显著的影响，尤其是在磁晶各向异性不大4~53时（K~10尔格/厘米）。永磁体受到自身退磁场随着时间流逝，并在各种环境因素作用下，常（self-demagnetization）的作用，因为其大小与永用永磁材料的磁特性会有所下降，应用中的永磁体磁体的形状有关，所以

2、又叫形状退磁（shape的表磁和磁通量会有所下降，我们称之为老化（磁demagnetization）。一般地说，在长轴方向磁化较容损失）。常用永磁材料在这方面的表现已在第六讲易，短轴方向较难。铝镍钴的K小，要靠形状各中作了概述。那么我们进一步要问，永磁的老化（磁向异性来提高内禀矫顽力。损失）是怎么发生的？怎么样使永磁体的老化（磁永磁晶体内还有不少其它各向异性，如应力各损失）尽可能小？怎么样使永磁体的老化（磁损失）向异性、热胀冷缩各向异性、热传导各向异性、磁预先在应用前发生，而在应用中很稳定？本讲依次

3、电阻各向异性等等，但它们对常用永磁材料的内禀讨论这些问题。矫顽力影响小，可以不予以考虑。2永磁晶体内的各向异性对于常用永磁材料的内禀矫顽力，磁晶各向异钡锶铁氧体、钐钴、钕铁硼，这三种永磁材料性常数K最重要，K大它就大。磁晶各向异性常数都是以c轴为易磁化方向，与c轴垂直的方向是难K是从成分准确并且结晶良好的单晶体上测得的。磁化方向。在易磁化方向磁化到饱和所需能量小，如果成分偏移，结晶有缺陷，则K就降低，内禀而在难磁化方向磁化到饱和所需能量则大得多。这矫顽力也随之降低。两个能量之差我们称之为磁晶各向异性

4、能，并将单3反磁化核的产生与长大位体积的磁晶各向异性能称为磁晶各向异性常数，以大写字母K表示。这三种永磁材料的K都很大，经饱和充磁的永磁体内，总存在一些很小的磁5363畴，其磁化方向与永磁体的相反，或与之成角度（钝钡锶铁氧体的为~10J/m(10尔格/厘米)，钐钴和7383角），我们称它们为反磁化核。在温度、湿度等环钕铁硼的为~10J/m(10尔格/厘米)。铁磁学理论认为K大的永磁材料，其内禀矫顽力主要由磁晶境因素作用下，原有的反磁化核会长大，同时新的各向异性决定，钡锶铁氧体的内禀矫顽力应在反磁化核

5、会产生和长大。在反向磁场（包括成角度800kA/m(10kOe)以上，钐钴和钕铁硼的应在的磁场）作用下，反磁化核的表现亦类似。12000kA/m(150kOe)以上。但实际使用的这三种永在使用过程中，高温、湿热、非中性气氛等因磁材料的内禀矫顽力比理论值低很多，其原因主要素作用于永磁体，对其体内成分造成一些损坏，特是在永磁体内存在种种不均匀性，在某些局部，某别是晶粒边界面容易被损害，形成一些磁晶各向异些小区域，磁晶各向异性常数K较低，甚至很低，性常数K显著降低的小区域，这里就会出现反磁所以在一块永磁体

6、内，各小区域的内禀矫顽力是高化核，并逐渐长大，于是永磁的老化（磁损失）就低不一的，其平均值比理论值低很多。同时这也是显现了。同时随温度升高而K值降低，这就有利老化（磁损失）的一个内在原因。于反磁化核的产生和长大，增大永磁体的老化（磁其次要讲永磁体的形状各向异性，它对内禀矫损失）。68JMagnMaterDevicesVol39No24常用永磁材料表现出不同的老化（磁损仅约300℃，随温度升高K下降较快，所以在同等失）现象及其原因高温下它的老化（磁损失）比1∶15型钐钴永磁材料大得多，其中经充磁不可以

7、恢复的占大部分。铝镍钴的化学稳定性很好，环境因素对其体内5什么样的永磁体老化（磁损失）小成分不会造成损害。铝镍钴的内禀矫顽力与形状各向异性关系较大，而后者对温度是不敏感的，所以经验总结：密度高，同时（Br－µ0Hcb）小，它的温度稳定性很好。但是铝镍钴在振动冲击和铁这两条都具备的永磁体老化（磁损失）小。密度器接触磨擦等因素作用下会产生老化（磁损失），高，则外界的不良物质（会损害永磁体成分的）一般认为是内禀矫顽力低之故（未曾深入研究过）。不容易侵入永磁体内；（Br－µ0Hcb）小，表明磁化钡锶铁氧体的

8、磁晶各向异性常数K在负温时强度M的退磁曲线很平，磁感应强度B的退磁曲降低，内禀矫顽力也就同步降低，导致负温老化（磁线与纵坐标的夹角十分接近45°。这都意味着在损失）。但是成分未被损害，故充磁可完全恢复。反向磁场作用下，永磁体退磁很少，几乎不退磁。1∶15型钐钴永磁材料，反磁化核在其晶粒表观察永磁体内部，组织结构均匀，反磁化核少而面缺陷处形成和长大，使其内禀矫顽力降低。这种且不易长大。晶粒表面缺陷在永磁材料制造过程中会大量产生，如何做到上述两条是永磁材料生产工艺的重并最