退磁的原理與方法

2021-01-08 找磁材

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之前懂磁帝為大家詳細介紹過硬磁材料(如釹鐵硼)有兩個顯著特徵,一是在外磁場作用下能被強烈磁化,另一個是磁滯,即撤走外磁場後硬磁材料仍保留磁化狀態。那麼如何使已經被充磁到技術飽和狀態的磁體失去磁性?今天我們就來了解一下退磁的原理和方法。

退磁(demagnetization)又稱磁清洗(magnetic cleaning)、消磁等,就是指磁體恢復到磁中性狀態的過程,也可稱為磁中性化。

在工業處理中,退磁的方法有三種:

1、靜態退磁

加一個與磁體原磁化方向相反的磁場,這個反磁場的強度應保證當它撤去後,恰使磁性體的磁感應強度變為零。由此所得到的磁中性狀態稱為靜態磁中性狀態。

在磁滯回曲線中,第二象限紅色線段代表退磁曲線,即磁體被施加一個與充磁方向相反的磁場時,它的磁感應強度隨著反向磁化場強度的增大而下降,當這個反向磁化場強度達到-Hc時,磁體的磁感應強度降為0,這時磁體不再具有磁性。

磁滯回線是在室溫狀態下測得的,當磁體在不同的工作溫度下退磁曲線並不相同,如下圖。 因此不同溫度狀態下進行退磁所施加的反向磁場強度是不同的。

(圖片來源於網絡)

2、動態退磁

將足夠強的交變磁場作用於磁性體,然後逐漸減小交變磁場的振幅到0。由此得到的磁中性狀態稱為動態磁中性狀態。

該方法的原理是將工件置於交變磁場中,利用磁滯回線遞減進行退磁。隨著交變磁場的幅值逐漸衰減,磁滯回線的軌跡也越來越小。當磁場逐漸衰減到零時,會使工件中殘留的剩磁接近於零,退磁原理如下圖所示。由此可以看出,退磁時電流與磁場的方向和大小的變化,必須換向和衰減同時進行。

(1)交流電退磁

交流電磁化過的工件用交流電退磁,可採用通過法或衰減法。

A 通過法

對於中小型工件的批量退磁,最好把工件放在裝有軌道和拖板的退磁機上退磁,退磁時,將工件放在拖板上置於線圈前30cm處,線圈通電時,將工件沿著軌道緩慢地從線圈中通過並遠離線圈至少1m以外處斷電。對於不能放在退磁機上退磁的重型或大型工件,也可以將線圈套在工件上,通電時緩慢地將線圈通過並遠離工件,至少1m以外處斷電。

(退磁機,圖片來源於網絡)

B 衰減法

由於交流電的方向不斷的換向,故可用自動衰減退磁器或調壓器逐漸降低電流為零進行退磁,將工件放在線圈內、夾在探傷機的兩磁化夾頭之間、或用支杆觸頭接觸工件後將電流遞減到零進行退磁。

下圖為懂磁帝在網上找到的某退磁機的退磁效果,可以看到經退磁後磁體還是會有一定的剩磁殘留的。退磁機的價格主要與儲能電容器的容量,充電電壓(退磁機能量)有關,選購退磁機時,應該主要考慮退磁產品的牌號或內稟矯頑力和退磁樣品的尺寸大小等因素。

(某磁材專用退磁機性能,圖片來源於網絡)

(2)直流電退磁

通過不斷改變直流電的方向,同時使通過工件的電流遞減到零進行退磁。直流電退磁電流波形如下圖所示,圖中T1為電流導通時間間隔,T2為電流斷電時間間隔,要保證在斷電時電流換向。電流的衰減次數應儘可能多(一般要求30次以上),每次衰減的電流幅度應儘可能小,如果衰減的幅度太大,則達不到退磁的目的。

3、熱致退磁

是將磁性體加熱到居裡溫度以上,然後在無外磁場作用的情況下進行冷卻退磁的方式。燒結釹鐵硼採用熱退磁的方式可在350℃以上的高溫下烘烤30分鐘到1小時左右。。

在工作溫度內,溫度升高磁體磁力會下降,但是冷卻後磁力大部分會恢復。如果溫度達到居裡溫度,磁體內部分子劇烈運動並出現退磁的情況,這種退磁是不可逆的。

以上三種方式無論用哪一種對磁體進行退磁處理,都會使磁體內部結構發生永久性改變,退磁後再對磁體進行充磁,磁性能是無法恢復到之前的水平的。

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