连续缓慢地改变外磁场的磁场强度一个循环周期,形成的B-H闭合磁化曲线称为磁滞回线 (Magnetic hysteresisloop),位于第二象限内的磁滞回线即为去磁曲线(DemagnetizationCurve),它是永磁材料的基本特性曲线,表征永磁材料品质的重要依据。
内禀矫顽力Hcj
在真空中,磁场强度H与磁感应强度B 的关系为 :B=0H ,在磁性材料中,则为:B=0M +0H,式中,M为磁化强度(Magnetization Intensity) 单位为A/m),是表示永磁材料磁化程度的一个重要物理量。0(=4πx10-7 H/m)为真空磁导率(Permeability ofVacuum)。
由于第二象限内磁化磁场强度H值为负值,为了方便起见,不妨将H坐标反向,使H定义为去磁磁场强度,为正值,则式应改写成:B=0M0H,式中表明:当H=0时,B=Br=0M;当H=Hcb时,B=0,M=Hcb为正值并未退到零。要使M退到零,还要把去磁磁场强度H继续增大直到Hcj,见下图,曲线Bj=B+0H称为内禀去磁曲线(IntrinsicDemagnetizationCurve),Bj是永磁材料磁化后内在的磁感应强度即内禀磁感应强度,Hcj称为内禀矫顽力。
回复磁导率r
永磁体磁化后去掉外磁场,磁密是Br,在去磁场强作用下,磁密沿去磁曲线下降到某一点,例如上图中的K点,然后减小去磁作用直到场强H=0,但磁密并不按去磁曲线回到Br,而是到一个较低的点,例如M点,以后再加去磁场强到Hk,磁密将沿着新的曲线到K点,形成一个局部小回环。
由于局部回环的面积很小,可以近似地用直线KM表示,KM称为回复线(Recoil Line)。回复线的斜率称为回复磁导率(Recoilpermeability )r,它近似地等于去磁曲线上Br处的斜率,即回复线与去磁曲线上Br处的切线平行。r是永磁材料动态工作时的重要参数,当r较小时,永磁材料有较好的动态性能。Zui大磁能积(BH)max
由于永磁磁路不同,因而材料所处的工作点不同,材料单位体积向气隙提供的磁能与此材料工作点上的磁密B与去磁场强H的乘积成正比,即:W =BH…(J/m3),由式可知,当B=Br时,H=0,W=0;当H=Hcb时,B=0,W=0。能量Zui大的D点(BdHd)乘积Zui大,称为Zui大磁能积(BH)max,这一点是永磁铁的zuijia工作点(见下图),对于永磁铁氧体,B=f(H)去磁曲线一般为直线,磁感应强度可写成 :B=Br-0rH,当H=Hcb时,B=0,代入式:
磁感应温度系数ab、居里点Tc
磁感应温度系数(Temp. Coefficient of Br)ab,居里点(CurieTemp.)Tc是指在工作温度范围(一般是–40°C~+80°C)内剩磁Br随温度可逆变化的系数:
式中B1、B2分别是温度为t1、t2时的磁感应强度。
永磁材料的磁感应强度随温度升高而降低,因此ab是负值,当温度升高到一定值时,饱和磁感应强度Bs下降为零,失去永磁材料的基本特性,这个温度称为居里点Tc(或居里温度)。温度系数ab值越小,永磁材料的温度稳定性越好;居里点Tc高,允许的使用温度也高。
各向同性 与各向异性
由于制造工艺不同,永磁材料有各向同性(Isotropy)和各向异性(Anisotropy)之分,各向同性永磁体内不同晶粒的易磁化轴是紊乱取向的,因而剩磁Br较低,只有饱和磁感应强度Bs的二分之一左右,相应地Zui大磁能积(BH)max也较小。各向异性永磁体是采用磁场成型再烧结(或压延),其晶粒的易磁化轴沿成型磁场方向排列一致,Br接近Bs,从而使Br比各向同性约提高一倍,对于铁氧体(BH)max.将近提高四倍。因此,电机磁铁通常采用各向异性材料