釹鐵硼磁鐵在分類上屬於硬磁性材料,我們知道硬磁材料通常具有磁導率低、剩磁強、矯頑力大等特性。硬磁材料較難磁化,但在外界磁場撤離後,仍能保持較高的剩餘磁化強度。
磁滯回線
磁滯回線(magnetic hysteresis loop)表示磁場強度周期性變化時,強磁性物質磁滯現象的閉合磁化曲線。
它表明了強磁性物質反覆磁化過程中磁化強度M或磁感應強度B與磁場強度H之間的關係。即反映鐵磁質的磁化性能。由於B=μ0(H+M),若已知一材料的M—H曲線,便可求出其B—H曲線,反之亦然。式中μ0為真空磁導率。
注意:
磁滯回線是鐵磁性物質和亞鐵磁性物質的一個重要的特徵,順磁性和抗磁性物質則不具有這一現象。
磁能積
磁能積(BH)max是指退磁曲線上任何一點的B和H的乘積即BH,是衡量磁體所儲存能量大小的重要參數之一。
退磁曲線上任何一點的B和H的乘積即BH我們稱為磁能積,而B×H的最大值稱之為最大磁能積,為退磁曲線上的D點。磁能積是衡量磁體所儲存能量大小的重要參數之一。在磁體使用時對應於一定能量的磁體,要求磁體的體積儘可能小。
釹鐵硼磁鐵
釹鐵硼磁鐵在分類上屬於硬磁性材料,我們知道硬磁材料通常具有磁導率低、剩磁強、矯頑力大等特性。硬磁材料較難磁化,但在外界磁場撤離後,仍能保持較高的剩餘磁化強度。
在原點O處,釹鐵硼磁鐵屬於磁中性狀態(未充磁),此時B=H=0,隨著外界磁場強度H的提升釹鐵硼磁感應強度也逐步提升,並最終在外界磁場強度達到Hm時,達到了飽和值Bm。該段曲線稱之為釹鐵硼的初始磁化曲線。
磁滯現象是當外界磁場強度從飽和磁場強度Hm逐步減弱為零時,釹鐵硼的磁感應強度並沒有減弱為零,而是降低到了2點,此時的磁感應強度稱之為剩餘磁感應強度Br。
注意:
剩磁Br與矯頑力Hc是磁學領域的兩個重要的物理量,分別是磁飽和狀態開始降低外界磁場強度H時得到的退磁曲線與縱軸B以及橫軸H的交點。
矯頑力表徵的是要消除釹鐵硼磁鐵的剩磁所需要施加的反響磁場的強度,該項指標反映的是釹鐵硼保持剩磁狀態的能力,2、3這條曲線也被稱為退磁曲線,1、2、3、4、5、6形成的閉合曲線就被稱之為磁滯回線。
對釹鐵硼磁鐵施加不同的磁場強度進行多次磁化時,會得到多個大小不等的磁滯回線,我們將各個磁滯回線的1點連接起來,會形成一條基本磁化曲線。
磁能積與最大磁能積
1.釹鐵硼的退磁曲線上任一點磁通密度(磁感應強度B)與磁場強度H的乘積,稱為磁能積BH,這個參數與磁體在給定工作狀態下的磁能密度成正比。
2.磁能積與磁感應強度B的關係曲線,也就是磁能積曲線。
3.磁能積曲線中間某點磁能積取得最大值,該點被稱為最大磁能積(BH)max,單位是J/m3。
(圖示:第一象限的兩條曲線均為磁能積曲線。)
磁滯回線與鐵磁質的磁化性能
磁滯回線反映了鐵磁質的磁化性能。它說明鐵磁質的磁化較複雜,鐵磁質的M、B和H之間的關係不僅不是線性的,而且不是單值的。
不同的鐵磁質有不同形狀的磁滯回線,而不同形狀的磁滯回線亦有不同的應用。比如永磁材料要求矯頑力大,剩磁大;軟磁材料要求矯頑力小;記憶元件中的鐵心則要求適當低的矯頑力。