现代永磁材料的选用
一文看懂永磁材料
一文瞧懂永磁材料永磁材料又称硬磁材料,其特点就是各向异性场高,矫顽力高,磁滞回线面积大,磁化到饱与需要的磁化场大,去掉外磁场后它仍能长期保持很强的磁性。
实用中,永磁材料工作于深度磁饱与及充磁后磁滞回线的第二象限退磁部分。
永磁材料作为一种重要的基础性磁性功能材料,应用领域非常广阔。
我国的永磁材料产业在世界上举足轻重,不仅从事生产、应用的企业众多,研究工作也一直方兴未艾。
下面介绍永磁材料的种类、主要性能、应用注意事项、选择原则。
永磁材料的种类一、铁氧体1、铁氧体就是一种非金属磁性材料,又称磁性陶瓷。
我们拆开传统收音机,里面的那个喇叭磁铁,就就是铁氧体的。
2、铁氧体的磁性能不高,目前磁能积(衡量磁铁性能高低的参数之一)只能做到4MGOe稍微高一些。
这种材料有个最大的优点,就就是价格低廉。
目前,仍然广泛应用在很多领域。
3、铁氧体就是陶瓷,因此,加工性能也与陶瓷类似,铁氧体磁铁,都就是模具成形,烧结出来的,若需加工,也只有进行简单的磨削。
由于很难进行机械加工,因此铁氧体产品,大多形状简单,而且尺寸公差比较大。
方块形状产品还好,可以进行磨削。
圆环形的,一般只磨削两个平面。
其她尺寸公差,都就是按照名义尺寸的百分比给定的。
4、由于铁氧体应用广泛价格低廉,因此,很多厂家会有现成的常规形状与尺寸的圆环,方块等产品可供选择。
由于铁氧体就是陶瓷材质,因此基本不存在腐蚀问题。
成品不需要进行电镀等表面处理或者涂装。
二、橡胶磁1、橡胶磁就是铁氧体磁材系列中的一种,由粘结铁氧体磁粉与合成橡胶复合,经挤出成型、压延成型、注射成型等工艺而制成的具有柔软性、弹性及可扭曲的磁体。
可加工成条状、卷状、片状、块状、圆环及各种复杂形状。
2、它的磁能积为0、60～1、50 MGOe橡胶磁材的应用领域:冰箱、讯息告示架、将物件固定于金属体以用作广告等的紧固件,用于玩具、教学仪器、开关与感应器的磁片。
3、主要应用于微特电机、电冰箱、消毒柜、厨柜、玩具、文具、广告等行业。
永磁电机磁材料
永磁电机磁材料
永磁电机里面需要用到磁性材料，那么永磁电机里的磁性材料一般有哪几种？
一、钕铁硼磁性材料
永磁电机中钕铁硼磁性材料是目前应用最为广泛的永磁体，钕铁硼具有高磁能积、高矫顽力等特点，也被称为强力磁铁。
以钕铁硼为部件的电机尺寸小、重量轻，而且性价比高。
二、钐钴磁铁
钐钴磁铁的磁性能非常稳定，而且耐温性强与钕铁硼，实际比钕铁硼更适合应用于电机，但是钐钴磁铁最大的缺点是价格昂贵，一般多用于航空航天、军事等高科技领域的电机中。
三、铁氧体永磁体
铁氧体具有不易氧化、居里温度高、成本低等优点，一般适合应用于中低端电机，但是其体积较大，磁性能不如钕铁硼、钐钴。
四、铝镍钴
剩磁高（最高可达1.35T）、温度系数低，是最高研发出来的永磁材料，但是其矫顽力低，60年底后逐渐被钕铁硼、铁氧体等磁性材料取代。
永磁材料的性能和选用
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磁滞回线在第二象限的部分称为退磁曲线， 它是永磁材料的基本特性曲线。退磁曲线中磁 感应强度Bm为正值而磁场强度Hm为负值。这 说明永磁材料中磁感应强度Bm与磁场强度Hm 的方向相反，磁通经过永磁体时，沿磁通方向 的磁位差不是降落而是升高。这就是说，永磁 体是一个磁源，类似于电路中的电源。 退磁曲线的磁场强度Hm为负值还表明， 此时作用于永磁体的是退磁磁场强度。退磁磁 场强度|Hm|越大，永磁体的磁感应强度就越小。 退磁曲线的两个极限位置是表征永磁材 料磁性能的两个重要参数。退磁曲线上磁场强 度H为零时相应的磁感应强度值称为剩余磁感 应强度，又称剩余磁通密度，简称剩磁密度， 符号为Br。退磁曲线上磁感应强度B为零时相 应的磁场强度值称为磁感应强度矫顽力，简称 矫顽力，符号为HcB或BHc，常简写为Hc。
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依据铝镍钴永磁材料矫顽力低的特点，在使用过程中， 严格禁止它与任何铁器接触，以免造成局部的不可逆退磁或 磁通分布的畸变。另外，为了加强它的抗去磁能力，铝镍钴 永磁磁极往往设计成长柱体或长棒形。 铝镍钴永磁硬而脆，可加工性能较差，仅能进行少量磨 削或电火花加工，因此加工成特殊形状比较困难。
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1．3内禀退磁曲线 退磁曲线和回复线表征的是永磁材料对外呈现的磁感应 强度B与磁场强度H之间的关系。还需要另一种表征永磁材料 内在磁性能的曲线。 由铁磁学理论可知，在真空中磁感应强度与磁场强度间 的关系为
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上式表明，磁性材料在外磁场作用下被磁化后大大加强 了磁场。这时磁感应强度B含有两个分量，一部分是与真空 中一样的分量，另一部分是由磁性材料磁化后产生的分量。 后一部分是物质磁化后内在的磁感应强度，称为内禀磁 感应强度Bi，又称磁极比强度，J。描述内禀磁感应强度Bi(J) 与磁场强度H关系的曲线称为内禀退磁曲线，简称内禀曲线。
现代永磁电机理论与设计
P.14
1.4.2 磁稳定性
表示在外磁场干扰下永磁材料磁性能变化的大小 內禀矫顽力Hci越大，矩形度越好（或Hk越大），则磁稳定性越高，抗干 扰能力越强；
P.10
1.4 稳定性
用永磁材料的磁性能随环境温度和时间的变化率来表示其 稳定性
主要包括： 1 热稳定性 2 磁稳定性 3 化学稳定性 4 时间稳定性
P.11
1.4.1 热稳定性（温度稳定性） 所处环境温度变化引起磁性能变化的程度；
温度升高，磁感应强度B降低； 当温度降低时，磁感应强度增大，但不能恢复到之前的水平
P.9
磁化强度矫顽力：Hci， 单位：A/m，表征永磁材料抗去磁能力的大小
较早研发的铝镍钴永磁材料： Hci与Hcb相接近；
稀土永磁材料： Hci与Hcb差异加大；
内禀退磁曲线的形状用
矩形度来衡量，矩形度越好， 磁性能越稳定；
用临界场强Hk标志曲线的 矩形度； 当Bi=0.9Br时，H=Hk；
是稀土永磁材料必测 参数之一
P.5
➢ 磁能积 表征永磁材料磁性能的重要参数之一
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附： 磁场能量密 度：
ω= (B*H)/2
磁能积：BH 最大磁能积：(BH)max 单位：J/m3 若退磁曲线为直线，如图2，则在（Br/2,Hc/2)处磁能积最大，如图中5和6点
P.6
1.2 回复线
若第二次施加的退磁场强 Hq<Hp,则磁密仍沿PR做 可逆变化，反之，则下降 到Q点，沿新的QS线做
常用磁性材料
常用磁性材料
磁性材料是一类能够产生磁场并对外界磁场具有感应作用的材料。
根据其磁性
能的不同，磁性材料可以分为铁磁材料、铁氧体材料、钕铁硼材料等多种类型。
这些材料在工业生产和科学研究中具有广泛的应用，下面将对常用的磁性材料进行介绍。
首先，铁磁材料是指在外加磁场作用下具有明显磁性的材料，如铁、镍、钴等。
这类材料在电机、变压器、传感器等领域有着重要的应用。
其中，铁氧体是一种典型的铁磁材料，具有较高的磁导率和低的磁滞回线，因此在高频电路、微波器件等方面有着广泛的应用。
其次，铁氧体材料是一类由氧化铁和一种或多种其他金属氧化物组成的磁性陶
瓷材料。
铁氧体材料具有良好的磁性能和化学稳定性，广泛应用于电子、通信、医疗等领域。
在微波器件、磁记录材料、磁传感器等方面有着重要的应用价值。
另外，钕铁硼材料是一种新型的稀土永磁材料，具有极高的矫顽力和磁能积，
是目前已知的最强的永磁材料之一。
钕铁硼磁体在电机、传感器、磁力传动等领域有着广泛的应用，尤其在小型化、轻量化的应用场合表现出色。
此外，软磁材料是一类在外加磁场下磁化容易，且磁化后能迅速消失磁性的材料。
软磁材料主要用于电机、变压器、传感器等领域，要求具有低的磁滞回线和低的铁损。
总的来说，磁性材料在现代工业生产和科学研究中具有重要的地位，不同类型
的磁性材料在不同领域有着各自独特的应用价值。
随着科学技术的不断发展，磁性材料的研究和应用也将不断取得新的突破和进展，为人类社会的发展做出更大的贡献。
钕铁硼有哪些用途
钕铁硼有哪些用途钕铁硼（NdFeB）是一种永磁材料，以其高磁能积、良好的磁性和化学稳定性而广泛应用于许多领域。
以下是钕铁硼的一些主要用途：1.电子产品：钕铁硼用于制造电子产品中的永磁电机，如硬盘驱动器、CD和DVD驱动器、打印机、扫描仪和复印机等。
这些电动机通常需要高效能的磁力来实现快速和稳定的旋转，而钕铁硼提供了足够强大的磁力。
2.电动工具：由于钕铁硼的高磁能积和优异的磁性能，它被广泛用于电动工具中，如电钻、电锯、电动扳手、磁力钻等。
钕铁硼磁体的高吸力和耐用性使得这些工具在操作过程中具有更高的效率和可靠性。
3.汽车工业：现代汽车中有许多需要永磁体的应用，而钕铁硼是最常用的选项之一、它可以用于制造电动车辆中的永磁驱动电机，以提供更高的驱动功率和较长的续航里程。
此外，钕铁硼还用于ABS刹车系统、电动座椅调节器、电动窗户和电动门锁等。
4.医疗器械：钕铁硼也用于制造医疗器械和设备。
它可以用于MRI（磁共振成像）机器中的磁体，以产生高质量的图像和详细的内部结构。
此外，它还被广泛应用于假肢、助听器、磁疗器等医疗设备中。
5.机械工程：由于钕铁硼具有高强度和优异的磁性能，它在机械工程领域中的应用越来越多。
例如，它可以用于制造磁力离合器、磁力卡盘和磁力吸盘等设备，以提供更加稳定和高效的操作。
6.航空航天：钕铁硼具有较高的磁能积和抗腐蚀性，因此在航空航天领域中也有广泛的应用。
它可以用于制造导航仪器、传感器和航天器中的电动马达等。
此外，它还可以用于制造航空发动机中的涡轮增压器和航天器中的陀螺仪。
7.能源领域：钕铁硼磁体还可以用于提供高效能的发电机和风力涡轮机。
由于它的高磁能积和低失磁率，它可以产生更高的输出功率，减少了发电机的尺寸和重量。
此外，它还被用于制造太阳能电池板中的磁体，以提供可再生能源。
综上所述，钕铁硼作为一种优质的永磁材料，应用领域广泛，从电子产品到汽车工业、医疗器械、机械工程、航空航天和能源领域等，都有重要的作用。
永磁材料的性能和选用
价格昂贵
稀土永磁材料的价格相 对较高，主要因为它们 所需的稀土元素成本较
高。
铝镍钴永磁材料
高居里温度
铝镍钴永磁材料具有较高的 居里温度，这意味着它们可 以在较高的温度下保持较好 的磁性能。
良好的机械性能
铝镍钴永磁材料具有良好的 机械性能，可以承受较大的 外部压力和振动。
价格适中
铝镍钴永磁材料的价格相对 较为适中，既不像铁氧体和 稀土材料那样便宜，也不像 某些特殊材料那样昂贵。
温度稳定性好
铁氧体永磁材料的磁性能受温度影响较小，具有 较好的温度稳定性。
稀土永磁材料
高磁能积
稀土永磁材料具有极高 的磁能积，是目前已知 的磁能积最高的永磁材
料。
高矫顽力
稀土永磁材料具有高矫 顽力，这意味着它们具 有很强的抗退磁能力。
温度稳定性差
稀土永磁材料的磁性能 受温度影响较大，温度
稳定性相对较差。
较低的磁能积
与铁氧体和稀土材料相比， 铝镍钴永磁材料的磁能积较 低。
铁铬钴永磁材料
高磁能积
铁铬钴永磁材料具有较高的磁能积，可以产 生较强的磁场。
高矫顽力
铁铬钴永磁材料具有高矫顽力，使其具有较 好的抗退磁能力。
良好的耐腐蚀性
铁铬钴永磁材料具有较强的耐腐蚀性，可以 在较为恶劣的环境中使用。
温度稳定性较好
相应耐受性的材料。
根据性能要求选择
剩磁
选择具有较高剩磁的永磁材料，以提高磁力性能。
矫顽力
矫顽力适中的永磁材料能在较大范围内调整磁场，满足不同应用 需求。
温度稳定性
选择温度稳定性好的永磁材料，以保证在温度变化时仍能保持稳 定的磁性能。
根据成本考虑选择
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铁镍钴磁铁
铁镍钴磁铁铁镍钴磁铁是一种人工合成的磁性材料，也称为NdFeB磁铁。
它由铁、镍、钴和钕组成，具有非常强的磁性，是目前最强的永磁材料之一。
铁镍钴磁铁最初是在20世纪80年代末期发明的，由于其优异的物理、化学、磁学性质，在现代工业、国防、能源科学等领域得到了广泛的应用。
它不仅可以用于制作高性能的永磁电机、发电机、加速器、医疗设备等，还可以应用于高速列车、风力发电、海洋工程等领域。
铁镍钴磁铁具有如下特点：1.极高的磁性能。
铁镍钴磁铁的磁性能是其他磁性材料的数倍，通常只需较小的体积就能产生足够的磁场。
2.稳定的磁性能。
铁镍钴磁铁具有良好的耐腐蚀性和高温稳定性，即使在极端环境下使用，也不易失去磁性。
3.可加工性。
铁镍钴磁铁可用于制作各种形状的磁体，如环形、球形、圆柱形、条形等等，具有非常高的可塑性。
4.轻量化。
铁镍钴磁铁的密度很小，是其他磁性材料的1/3，使得它在航空航天、汽车磁悬浮等领域中有广泛的应用。
铁镍钴磁铁的制备过程包括煅烧、磁化、压制、烧结等步骤。
通过化学方法制备出铁、镍、钴、钕等原料，然后将这些原料混合在一起，并进行粉末冶金处理。
接着，对这些混合物进行烧结处理，使其颗粒紧密结合。
通过磨削或切割等方法，将精密加工完成的铁镍钴磁铁用于实际应用。
尽管铁镍钴磁铁具有许多优点，但也存在一些问题。
由于它是一种稀土元素，因此其成本相对较高；在高温等极端环境下，铁镍钴磁铁也可能出现失磁、氧化、磁化方向漂移等问题。
在现代科学技术的推动下，铁镍钴磁铁的应用领域正在不断拓宽。
相信随着技术的不断进步，铁镍钴磁铁在更多的领域中将发挥出更重要的作用。
随着工业和科学技术的迅速发展，人们对于铁镍钴磁铁的需求日益增加。
在电力、电子、制造等行业中，铁镍钴磁铁的广泛应用已经成为整个行业的发展趋势。
人们也在不断探索铁镍钴磁铁的更多可能性，使其接下来的应用领域更加广泛。
1. 永磁电机和发电机铁镍钴磁铁是一种重要的材料，用于制造永磁电机和发电机，特别是在新能源领域中，如风能、海洋能、太阳能等的应用上。
永磁体介绍
永磁体介绍磁铁是磁体的一种。
磁铁能够吸住铁、镍、钴等金属，俗称为吸铁石。
可分为一般常见的永久磁铁，以及通电时才具备磁性的电磁铁。
磁铁的种类很多，一般分为永磁和软磁两大类，我们所说的磁铁,一般都是指永磁磁铁。
永磁磁铁又分二大分类:第一大类是:金属合金磁铁包括钕铁硼磁铁Nd2Fe14B）、钐钴磁铁(SmCo)、铝镍钴磁铁（ALNiCO）第二大类是：铁氧体永磁材料（Ferrite）1、钕铁硼磁铁：它是目前发现商品化性能最高的磁铁，被人们称为磁王，拥有极高的磁性能其最大磁能积(BHmax)高过铁氧体(Ferrite)10倍以上。
其本身的机械加工性能亦相当之好。
工作温度最高可达200摄氏度。
而且其质地坚硬，性能稳定，有很好的性价比，故其应用极其广泛。
但因为其化学活性很强，所以必须对其表面凃层处理。
(如镀Zn,Ni,电泳、钝化等)。
2.铁氧体磁铁：它主要原料包括BaFe12O19和SrFe12O19。
通过陶瓷工艺法制造而成，质地比较硬，属脆性材料，由于铁氧体磁铁有很好的耐温性、价格低廉、性能适中，已成为应用最为广泛的永磁体。
3.铝镍钴磁铁：是由铝、镍、钴、铁和其它微量金属元素构成的一种合金。
铸造工艺可以加工生产成不同的尺寸和形状，可加工性很好。
铸造铝镍钴永磁有着最低可逆温度系数，工作温度可高达600摄氏度以上。
铝镍钴永磁产品广泛应用于各种仪器仪表和其他应用领域。
4、钐钴（SmCo）依据成份的不同分为SmCo5和Sm2Co17。
由于其材料价格昂贵而使其发展受到限制。
钐钴（SmCo）作为稀土永磁铁，不但有着较高的磁能积（14-28MGOe）、可靠的矫顽力和良好的温度特性。
与钕铁硼磁铁相比，钐钴磁铁更适合工作在高温环境中。
磁铁的历史：随着社会的发展，磁铁的应用也越来越广泛，从高科技产品到最简单的包装磁，目前应用最为广泛的还是钕铁硼磁铁和铁氧体磁铁。
从磁铁的发展历史来看，十九世纪末二十世纪初，人们主要使用碳钢、钨钢、铬钢和钴钢作永磁材料。
钐铁氮,粘结钕铁硼,烧结钕铁硼
《钐铁氮、粘结钕铁硼和烧结钕铁硼的深度探讨》在当今科技发展日新月异的时代，稀土永磁材料在电力、电子、军工、汽车等领域的应用越发广泛，其中钐铁氮、粘结钕铁硼和烧结钕铁硼等材料更是备受瞩目。
本文将就这三类稀土永磁材料进行一次全面深入的探讨，旨在帮助读者更全面地了解它们的特性、应用和发展前景。
1. 钐铁氮钐铁氮是一种典型的稀土永磁材料，其具有优异的磁性能和热稳定性，被广泛应用于电机、发电机、传感器等领域。
它的主要特点在于高磁能积和良好的磁温稳定性，是目前永磁材料中的佼佼者。
另外，钐铁氮在高温下依然能保持较高的磁性能，这为其在汽车发动机、风力发电等高温环境下的应用提供了可能。
2. 粘结钕铁硼粘结钕铁硼是钕铁硼永磁材料的一种，其具有较高的磁能积和矫顽力，是目前商业化应用最为广泛的永磁材料之一。
与传统的铸态钕铁硼相比，粘结钕铁硼不仅具有更高的磁性能，而且其成型加工更加方便灵活，可以制成各种形状和尺寸的磁铁。
粘结钕铁硼在电机、仪器仪表、声学器件等领域具有广泛的应用前景。
3. 烧结钕铁硼烧结钕铁硼是目前永磁材料中性能最为优越的一种，其具有极高的磁能积、较高的矫顽力和良好的抗腐蚀性能。
这使得烧结钕铁硼在各种高端领域中得到广泛应用，尤其是在汽车领域的电动汽车、混合动力车、轮辐电机等方面。
与此烧结钕铁硼也在医疗设备、航空航天等领域展现出巨大潜力。
总结回顾通过对钐铁氮、粘结钕铁硼和烧结钕铁硼的深入探讨，我们可以看到这些永磁材料在不同领域的应用前景和潜力。
它们都具有优异的磁性能和稳定性，为现代工业的发展提供了强有力的支持。
在未来的发展中，随着科技的进步和工艺的改进，相信这些永磁材料将会发挥出更大的作用，为人类社会的发展做出更大的贡献。
个人观点作为永磁材料的重要代表，钐铁氮、粘结钕铁硼和烧结钕铁硼在现代工业中具有不可替代的地位。
它们的不断改进和优化，为人类社会的发展和进步提供了有力的支持，也对能源的可持续利用起到了至关重要的作用。
永磁材料及其应用
永磁材料及其应用摘要电能是现代社会最主要的能源之一。
发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。
发电机组还可分为永磁发电机和励磁发电机，永磁发电机与励磁发电机的最大区别在于它的励磁磁场是由永磁体产生的。
永磁体在电机中既是磁源，又是磁路的组成部分。
永磁式发电机结构简单，转子磁场大，无励磁绕组，无碳刷，无滑环，气隙大，无触点，整机唯一磨损部位是轴承。
提高了产品可靠性，不用外接调节器，导磁体材料间距采用优化设计，减少了漏磁，使发电机怠速性能好，出电路足。
永磁电机的结构特点之一就是磁极由永磁材料组成。
永磁材料磁性能的优劣，将直接影响永磁电机的磁路尺寸、电机体积及其功能指标和运行特性。
以下主要介绍永磁材料的性质及其应用。
关键词：永磁电机、永磁材料、磁化曲线发电机简介将机械能转变成电能的电机。
通常由汽轮机、水轮机或内燃机驱动。
小型发电机也有风车或其他机械经齿轮或皮带驱动的。
发电机分为直流发电机和交流发电机两大类。
后者又可分为同步发电机和异步发电机两种。
现代发电站中最常用的是同步发电机。
这种发电机的特点是由直流电流励磁,既能提供有功功率，也能提供无功功率,可满足各种负载的需要。
异步发电机由于没有独立的励磁绕组，其结构简单，操作方便，但是不能向负载提供无功功率，而且还需要从所接电网中汲取滞后的磁化电流。
因此异步发电机运行时必须与其他同步电机并联，或者并接相当数量的电容器。
这限制了异步发电机的应用范围，只能较多地应用于小型自动化水电站。
城市电车、电解、电化学等行业所用的直流电源，在20世纪50年代以前多采用直流发电机。
但是直流发电机有换向器，结构复杂，制造费时，价格较贵，且易出故障，维护困难，效率也不如交流发电机。
故大功率可控整流器问世以来，有利用交流电源经半导体整流获得直流电以取代直流发电机的趋势。
常用的磁疗的材料
常用的磁疗的材料
常用的磁疗材料主要有以下几种：
1. 磁片：最常见的磁疗材料是磁片，它们通常呈圆形，直径约1厘米，厚度2～3毫米。
磁片的形状和尺寸可以根据具体需求进行选择。
2. 稀土合金永磁材料：这些是由稀土元素（如钐、铈、钕等）与钴、铜、铁等金属合成的合金。
经过充磁后，它们可以形成具有强大磁场强度的永磁片。
常用的有钐钴合金永磁片、铈钴合金永磁片和钕铁硼合金永磁片。
3. 青花瓷：这种材料具有较好的磁性能，并且可以在医疗方面用于物理磁疗。
4. 石头：黑色的石头，不是陶瓷，也是一种常见的磁疗材料。
这种石头经过强力磁铁处理后，可以被用于磁疗。
以上信息仅供参考，在使用这些材料时，建议根据具体情况和医生的建议进行选择。
汝铁硼永磁材料
汝铁硼永磁材料
汝铁硼永磁材料是一种新型的高性能永磁材料，它具有优异的磁性能和机械性能，广
泛应用于电机、发电机、计量仪表、医疗器械、磁性储存器等领域，是现代工业中不可或
缺的重要材料。
汝铁硼永磁材料是以铁、硼、稀土金属等为主要原料，采用烧结、热压等工艺制备的
高性能磁性材料。
相比其他永磁材料，汝铁硼永磁材料具有比磁体(wt)高的势能密度、高
的居里温度、高的剩磁、高的矫顽力和高的磁能积等特点。
此外，它的系数温度对温度的
变化不敏感，具有较良好的化学稳定性、耐磨性和耐腐蚀性能。
制备汝铁硼永磁材料的工艺主要包括两种：粉末冶金法和快速凝固法。
其中，粉末冶
金法是目前汝铁硼永磁材料制备的主要方法。
其制备过程主要包括原材料粉末制备、混合、压制、烧结等步骤。
在烧结过程中，材料经高温处理，使得各组分在晶粒尺度上发生相互
作用，形成了强大的磁交换耦合场，提高了其磁性能。
在制备过程中，需要满足粉末的化
学成分、颗粒大小和分布、压制条件等各方面的要求，才能获得高性能的汝铁硼永磁材料。
汝铁硼永磁材料具有广泛的应用，其主要用途有以下几个方面：
1. 电机领域：汝铁硼永磁材料的高矫顽力和高磁能积，使其成为高效率、高功率的
电机材料的重要选择。
4. 医疗器械领域：汝铁硼永磁材料的强磁性、化学稳定性和耐腐蚀性，使其在核磁
共振成像等医疗器械中得到广泛应用。
总之，汝铁硼永磁材料是一种十分重要的磁性材料，具有广泛的应用前景。
未来，随
着科技的进步和生产工艺的不断改进，汝铁硼永磁材料将会得到越来越多的应用和发展。
电动机的永磁材料与磁体设计
电动机的永磁材料与磁体设计电动机是现代社会中广泛应用的一种能量转换设备，它将电能转换为机械能，推动各种机械设备的运动。
其中，电动机的永磁材料与磁体设计起着至关重要的作用。
本文将从永磁材料的选择和磁体设计两个方面探讨电动机的永磁材料与磁体设计。
1. 永磁材料选择永磁材料是电动机中产生磁场的关键组成部分，对电动机的性能具有重要影响。
常见的永磁材料包括铁氧体、钕铁硼和钴钁铽等。
1.1 铁氧体铁氧体具有较高的剩磁和矫顽力，适用于一些低功率和低转速的应用。
它的价格相对较低，且具有良好的耐腐蚀性能。
然而，铁氧体的磁能积较低，对于高功率和高效率的应用不太适合。
1.2 钕铁硼钕铁硼是目前使用最广泛的永磁材料之一，具有较高的磁能积和较高的磁导率。
它的矫顽力较高，在高温环境下仍能保持较稳定的性能。
同时，钕铁硼的温度稳定性和抗腐蚀性也较好。
然而，钕铁硼的价格相对较高，生产过程中需要考虑稀土元素的稀缺性和环境影响。
1.3 钴钁铽钴钁铽是近年来发展起来的一种新型永磁材料，具有较高的矫顽力和较低的温度稳定性。
它的磁能积相比钕铁硼较低，但价格相对较低。
钴钁铽在高温环境下仍能保持良好的性能，适用于一些高温和高功率的应用。
2. 磁体设计磁体设计是电动机中的关键技术之一，合理的磁体设计可以提高电动机的效率和性能。
磁体设计需要考虑永磁材料的特性、电动机的工作条件以及磁体的制造工艺。
2.1 磁路设计磁路设计是磁体设计的基础，合理的磁路设计可以提高磁场的均匀性和强度。
在电动机中，常见的磁路形式有直流电机的环形磁路和交流电机的旋转磁路。
根据磁铁的安排方式，还可以分为内旋和外旋两种形式。
2.2 磁场分析磁场分析是磁体设计中的重要步骤，可以通过有限元方法进行模拟计算。
通过磁场分析，可以得到磁通密度、磁场分布和磁场强度等关键参数，为电动机的设计提供依据。
2.3 磁体制造工艺磁体制造工艺对电动机性能和成本有着直接的影响。
常见的磁体制造工艺包括粉末冶金法、注塑成型法和烧结工艺等。
永磁电机设计中永磁材料的选用
永磁电机设计中永磁材料的选用邱克立1引言电动机的机理是电能转换成机械能，而这种能量转换是以磁场为媒介的。
在电磁式电机中，是通过励磁线圈产生磁势源。
而在永磁电机中是以永磁材料产生恒定磁势源。
用永磁磁钢代替电励磁具有很多优点。
如可使电机结构简单、维修方便、重量轻、体积小、使用可靠、用铜量少、铜耗低、能耗小［1］。
永磁电机性能的好坏，直接与所采用的永磁材料的性能参数有着密切的关系。
2永磁电机与永磁磁钢性能的关系通常，电机以两种特征参数来表征电机的能力系数。
一个是磁负荷(气隙磁密)Bδ，另一个是线负荷A(与电机安匝数有关的参数)。
当电机输出转矩一定时，BδA为一定值。
Bδ取得大，A就可取得小。
此关系可以从一般永磁直流电动机的力矩公式(1)中看出。
转矩：(1)式中，α、δ、D、L均为电机几何参数。
线负荷：(2)式中Ia——电枢绕组电流Nc——电枢绕组总匝数a——电枢绕组的并联支路对数可见，线负荷A与电机安匝数Ia Nc成正比［2］。
随着永磁材料的发展，现代永磁电机日趋采用高强磁性材料，以提高剩磁磁密Br和气隙磁密Bδ值，相应可降低线负荷A，即可降低安匝数Ia Nc，从而可大大降低铜线电阻Ra及铜耗，使电机的效率提高，并使电机的体积和重量减小。
这点可从式(3)～(5)看出：(3)式中KT——转矩常数KE——反电势常数R a ——电枢绕组电阻 n ——电机转速 V ——电池电压R a ∞N c (在相同的线径下) (4)铜耗：P cu =I 2a R a (5)永磁电机输出功率的大小与磁钢的磁能积密切相关。
由永磁电机理论可推导出以下的关系：(6)式中 P N ——额定输出功率 (BH)max ——磁钢的最大磁能积 V M ——磁钢的总体积 P ——电机极对数 n ——电机转速由式(6)看出，P N ∞(BH)max即当磁钢体积一定时，永磁电机的额定输出功率与磁钢的最大磁能积成正比［3］。
可见，永磁电机对永磁材料的磁性能的要求是具有“三高”的磁特性，即剩磁磁密Br 高，矫顽磁力H c 高及最大磁能积(BH)max 高。
永磁材料的性能和选用
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4.稀土永磁材料
4．1稀土钴永磁材料 稀土钴永磁材料是60年代中期兴起的磁性能优异的永磁 材料。其特点是剩余磁感应强度、磁感应矫顽力及最大磁能 积都很高。1：5型(RCO5)永磁体的最大磁能积现已超过 199kJ／m3，2：17型(R2CO17)永磁体的最大磁能积现已达 258．6kJ／m3，剩余磁感应强度Br一般高达0．85一1．15T， 接近铝镍钴永磁水平；磁感应矫顽力Hc可达480一800kA／ m，大约是铁氧体永磁的3倍。稀土钴永磁的退磁曲线基本上 是一条直线，回复线基本上与退磁曲线重合，抗去磁能力强。 另外稀土钴永磁材料Br的温度系数比铁氧体永磁材料低，通 常为一0．03％K-1左右，并且居里温度较高，一般为7l0一 880℃。因此这种永磁材料的磁稳定性最好，很适合用来制 造各种高性能的永磁电机。缺点是目前的价格还比较昂贵， 致使电机的造价较高。
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铁氧体永磁的主要缺点：剩磁密度不高，Br仅为0.2一 0.44T，最大磁能积(BH)max仅为6．4—40kJ／m3。因而需 要加大提供磁通的截面积，使电机体积增大；环境温度对磁 性能的影响大，剩磁温度系数为－(0．18－0．20)％K－1， 矫顽力温度系数为(0．4一0．6)％ K－1 。 必须指出，铁氧体永磁的αHci为正值，其矫顽力随温度 的升高而增大，随温度降低而减小，这与其他几种常用永磁 材料不同。因此，铁氧体永磁在使用时要进行最低环境温度 时最大去磁工作点的校核计算，以防止在低温时产生不可逆 退磁。另外，铁氧体永磁材料硬而脆，且不能进行电加工， 仅能切片和进行少量磨加工。
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依据铝镍钴永磁材料矫顽力低的特点，在使用过程中， 严格禁止它与任何铁器接触，以免造成局部的不可逆退磁或 磁通分布的畸变。另外，为了加强它的抗去磁能力，铝镍钴 永磁磁极往往设计成长柱体或长棒形。 铝镍钴永磁硬而脆，可加工性能较差，仅能进行少量磨 削或电火花加工，因此加工成特殊形状比较困难。
永磁材料的分类
永磁材料的分类第一大类是：合金永磁材料，包括稀土永磁材料(钕铁硼Nd2Fe14B)、钐钴(SmCo)、铝镍钴(AlNiCo)第二大类是：铁氧体永磁材料(Ferrite)这些就是目前市面上的主要永磁材料，还有一些因生产工艺原或成本原因，不能大范围应用而淘汰，如Cu-Ni-Fe(铜镍铁)、Fe-Co-Mo(铁钴钼)、Fe-Co-V(铁钴钒)、MnBi(锰铋)1. 稀土永磁材料(钕铁硼Nd2Fe14B)：按生产工艺不同分为以下三种(1)、烧结钕铁硼(Sintered NdFeB)烧结钕铁硼永磁体经过气流磨制粉后冶炼而成，矫顽力值很高，且拥有极高的磁性能，其最大磁能积(BHmax)高过铁氧体(Ferrite)10 倍以上。
其本身的机械性能亦相当之好，可以切割加工不同的形状和钻孔。
高性能产品的最高工作温度可达200 摄氏度。
由于它的物质含量容易导致锈蚀，所以根据不同要求必须对表面进行不同的凃层处理。
(如镀锌、镍、环保锌、环保镍、镍铜镍、环保镍铜镍等)。
非常坚硬和脆，有高抗退磁性，高成本/性能比例，不适用于高工作温度(200℃)。
(2)、粘结钕铁硼(Bonded NdFeB)粘结钕铁硼是将钕铁硼粉末与树脂、塑胶或低熔点金属等粘结剂均匀混合，然后用压缩、挤压或注射成型等方法制成的复合型钕铁硼永磁体。
产品一次成形，无需二次加工、可直接做成各种复杂的形状。
粘结钕铁硼的各个方向都有磁性，可以加工成钕铁硼压缩模具和注塑模具。
精密度高、磁性能极佳、耐腐蚀性好、温度稳定性好。
(3)、注塑钕铁硼(Zhusu NdFeB)有极高之精确度、容易制成各向异性形状复杂的薄壁环或薄磁体2. 烧结铁氧体(Sintered Ferrite)的主要原料包括BaFe12O19 和SrFe12O19，依据磁晶的取向不同分为等方性和异方性磁体。
由于其低廉的价格和适中的磁性能而成为目前应用较为广泛的一种磁体。
铁氧体磁铁是通过陶瓷工艺法制造而成，质地也比较坚硬，也属脆性材料，由于铁氧体磁铁有很好的耐温性及价格低廉，已成为应用较为广泛的永磁体。
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1．电动机的机理是电能转换成机械能，而这种能量转换是以磁场为媒介的。在电磁式电机中，是通过
励磁线圈产生磁势源。而在永磁电机中是以永磁材料产生恒定磁势源。用永磁磁钢代替电励磁具有很多 优点。如可使电机结构简单、维修方便、重量轻、体积小、使用可靠、用铜量少、铜耗低、能耗小［1］。
的加工工艺性能等。
4.随着新型永磁材料的迅速发展，尤其是“三高”的第三代钕铁硼稀土永磁材料的出现和进展，采用高
强磁性能永磁材料，是永磁电机研究和设计工作者所希望和渴求的。但作为研究和设计工作者，除了研 制和选用磁性能优异的永磁材料外，要有更合理的设计(包括电磁和结构设计)，使永磁体的磁性能得到 充分利用，包括磁路的合理安排、路径最短、减小漏磁通、合理地设计永磁磁路的工作点，并考虑电负 荷和磁负荷的合理匹配以及工艺性等，使电机达到最高的效率，并减小电机的体积和重量，降低电机生 产成本。
(3)
式中
KT——转矩常数 KE——反电势常数 Ra——电枢绕组电阻 n——电机转速 V——电池电压
Ra∞Nc (在相同的线径下) (4) 铜耗：Pcu=I2aRa (5)
永磁电机输出功率的大小与磁钢的磁能积密切相关。由永磁电机理论可推导出以下的关系：
(6)
式中
PN ——额定输出功率 (BH)max——磁钢的最大磁能积 VM——磁钢的总体积 P——电机极对数
图 1 线性去磁 曲线磁钢工作图
图 2 非线性去 磁曲线磁钢工
作图
3.3 磁钢的温度稳定性 磁钢的热稳定性要好，即是说磁钢的耐高温能力强，这也是极为重要的一点。通常，电机从工艺和
使用角度出发，要求磁钢能承受 120℃的高温，在此温度下，永磁材料的 Br 值和 j Hc 值不应有明显变 化(＜3%～5%)，或者有变化，但当温度下降到室温时，磁性 Br 值和 j Hc 值又能恢复到原来的状态，即 没有不可逆的去磁。
Zhoulm 于 2009.7.21
永磁电机性能的好坏，直接与所采用的永磁材料的性能参数有着密切的关系。
2.永磁电机与永磁磁钢性能的关系
通常，电机以两种特征参数来表征电机的能力系数。一个是磁负荷(气隙磁密)Bδ ，另一个是线负 荷 A(与电机安匝数有关的参数)。当电机输出转矩一定时，Bδ A 为一定值。Bδ 取得大，A 就可取得小。 此关系可以从一般永磁直流电动机的力矩公式(1)中看出。
随着温度的升高， 永磁材料的磁性 (Br、 j Hc)产生的不可逆损失即永磁材料的温度系数。表征磁 钢温度稳定性的参数为剩磁温度系数 αB 和矫顽磁力温度系数 αH，一般要求 αB 和 αH 均应小于 0.001，
通常认为越小越好。 磁钢还要求具有良好的机械强度，良好的抗震能力，良好的耐氧化、酸碱的防腐蚀均为电机几何参数。 线负荷：
(2)
式中 Ia——电枢绕组电流 Nc——电枢绕组总匝数 a——电枢绕组的并联支路对数
可见，线负荷 A 与电机安匝数 IaNc 成正比［2］。 随着永磁材料的发展，现代永磁电机日趋采用高强磁性材料，以提高剩磁磁密 Br 和气隙磁密 Bδ 值， 相应可降低线负荷 A，即可降低安匝数 IaNc，从而可大大降低铜线电阻 Ra 及铜耗，使电机的效率提高， 并使电机的体积和重量减小。 这点可从式(3)～(5)看出：
n——电机转速
由式(6)看出，PN∞(BH)max 即当磁钢体积一定时，永磁电机的额定输出功率与磁钢的最大磁能积成正比［3］。
可见，永磁电机对永磁材料的磁性能的要求是具有“三高”的磁特性，即剩磁磁密 Br 高，矫顽磁
力 Hc 高及最大磁能积(BH)max 高。而钕铁硼稀土永磁材料正具备这些优异的磁性能，从而使永磁电机的应 用得到了迅猛发展。
3.在永磁电机设计中应注意的问题
在永磁电机设计时，应着重考虑以下几方面： 3.1 必须考虑到电机运行过程中产生的最大去磁磁势的影响
矫顽能力 Hc(或内禀矫顽磁力 j Hc)是代表磁性材料的抗去磁能力，Hc 抗去磁能力越强，在设计永 磁电机时，应该着重考虑这一点。因此，在永磁电机设计中，选取最大电负荷时，电机的电枢反应所产 生的去磁磁势绝对不能接近或超过磁钢所规定的 Hc 值或 j Hc 值。否则，电机经过一段时间运转，或经 过大负荷下运转，逐渐会使电机磁钢失磁或去磁，使电机性能严重变化。所以，在设计永磁电机时，必 须考虑到电机运行过程中产生的最大去磁磁势的作用，应合理地设计永磁磁路的工作点。 3.2 对磁钢的去磁曲线的形状和线性度应有特殊要求
因电机是在交变磁场下工作，电机空载运行时，工作点在 A0 点(空载工作点)，当加负载时，电机工 作点沿去磁曲线趋向 A2 点(见图 1)；当去掉负载时，工作点不按去磁曲线回到 A0 点，而是按回复直线到 A 0 点，显然，A 0 点的 Φ r 小于 A0 点的磁通，电机磁钢长期以往下去，造成永久性的不可逆去磁， 如图 2 所示。设计永磁电机时，要求磁钢的去磁曲线为线性(或接近于线性)，如图 1 所示，并且去磁曲 线的斜率应等于或接近于可逆磁导率，使回复直线与去磁曲线相重合，以保证电机运行时磁钢工作点的 稳定性，使工作点 A0 稳定在去磁曲线与空载特性曲线的交点。