永磁体基本性能参数
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。
各类永磁体综合性能比较
各类永磁体综合性能比较根据各类永磁材料的特点，采用不同生产工艺可以得到不同种类的永磁体。
目前常用的永磁体主要有铝镍钴（AlNiCo）、永磁铁氧体、钐钴1:5型（SmCo5）、钐钴2:17型（Sm2Co17）、烧结钕铁硼（NdFeB）、粘结钕铁硼（NdFeB）和橡胶磁等几类。
不同类型的永磁体，其磁性能及其它各参数均有所不同。
下面将这几类永磁体的特点及性能参数作简单介绍：（1）铝镍钴（AlNiCo）AlNiCo的磁性能属于中等偏低水平，目前生产的AlNiCo的最大磁能积可达到8~103 kJ/m3，即1~13 MGOe。
由于其居里温度为Tc=890 ℃，其最高使用温度可高达600 ℃，同时其温度系数很低，为-0.02%/℃。
铝镍钴磁体具有较好的抗氧化和腐蚀性能。
AlNiCo的可加工性是永磁材料中的佼佼者，因为永磁铁氧体和稀土永磁的硬度和脆性远比AlNiCo大。
以HPMG的AlNiCo产品为例，其几何尺寸的可加工精度可达0.02mm，最小的Alnico 元件为Φ2mm×2mm 和Φ5mm×Φ2mm×8mm，这对烧结SmCo、NdFeB 和铁氧体永磁来说是难以实现的。
此外在一些场合采用Alnico 制成小型化和微型化的复杂形状的永磁元件，其成本几乎是最低的。
由于Alnico 优良的机械性能，所以它可以作为复杂磁路的结构零件，而稀土永磁和铁氧体永磁一般只能作为功能材料使用。
此外，Alnico 还可以直接与塑料、尼龙及粉末冶金零件等实现一体化高温(600℃)加工与组合，显示了Alnico良好的可加工性。
由于AlNiCo中含有战略金属Ni和Co，使其价格要高于铁氧体，处于中等水平。
AlNiCo磁体的缺点是矫顽力非常低（通常小于160 kA/m），因此铝镍钴磁铁虽然容易被磁化，同样也容易退磁。
（2）永磁铁氧体永磁铁氧体的综合磁性能较低，其最大磁能积约为0.8~5.2 MGOe。
但其具有原材料丰富，平均售价低，性价比高，抗退磁性能优良，不存在氧化问题等优点。
永磁体的磁场强度
永磁体的磁场强度是一个重要的物理参数，它描述了永磁体产生磁场的能力。
具体来说，磁场强度是指单位体积内永磁体所产生的磁场强度。
要理解永磁体的磁场强度，首先需要了解磁场的概念。
磁场是由磁体产生的，它是一种特殊的场，可以在空间中传播并影响其他物质。
在磁场中，磁极之间存在相互作用力，这种力是由磁场引起的。
理解了磁场的概念后，我们再来看看永磁体。
永磁体是一种具有磁性的物体，其磁性是由于内部结构中的微观磁畴所导致的。
当永磁体被磁化时，它会形成一定的磁场，这个磁场可以通过其周围的物质传播。
那么，如何测量永磁体的磁场强度呢？通常使用磁场计来进行测量。
磁场计是一种专门用于测量磁场强度的仪器，它可以通过感应、霍尔效应等方法来测量永磁体的磁场强度。
具体来说，磁场计会发出一个微弱的电磁波，并测量其穿过永磁体后的强度和方向。
通过分析这些数据，可以得出永磁体的磁场强度。
了解了如何测量永磁体的磁场强度后，我们再来看看影响永磁体磁场强度的因素。
首先，永磁体的材料是影响磁场强度的关键因素之一。
不同类型的永磁体材料会产生不同的磁场强度。
其次，永磁体的尺寸也会影响磁场强度。
随着永磁体尺寸的增加，其产生的磁场强度也会相应增强。
此外，永磁体周围的物质也会影响其磁场强度。
例如，当永磁体周围存在铁磁性物质时，它们的相互作用会增强永磁体的磁场强度。
那么，永磁体的磁场强度具体有多大呢？这取决于多种因素，包括永磁体的材料、尺寸以及周围环境等。
一般来说，钕铁硼合金是常见的强磁材料之一，其产生的磁场强度可以达到14000高斯以上。
而一些特殊的高性能永磁材料，如稀土钴合金和铝镍合金等，其产生的磁场强度甚至可以达到更高水平。
在应用方面，永磁体磁场的应用非常广泛。
例如，在电机和电池中应用永磁体可以减少能源消耗和降低噪音污染。
此外，永磁体在医疗、探测、显示等领域也有广泛应用。
在军事上，利用永磁体的特性可以制造出各种性能优异的电磁武器。
总之，永磁体的磁场强度是与其材料、尺寸以及周围环境等因素密切相关的。
磁铁牌号及性能参数
钕铁硼(NdFeB)永磁材料是以金属间化合物Nd2Fe14B为基础的永磁材料。
钕铁硼具有极高的磁能积和矫顽力，可吸起相当于自身重量的640倍的重物。
高能量密度的优点使钕铁硼永磁材料在现代工业和电子技术中获得了广泛应用，从而使仪器仪表、电声电机、磁选磁化等设备的小型化、轻量化、薄型化成为可能。
钕铁硼的优点是性能价格比高，具良好的机械特性，易于切削加工；不足之处在于居里温度点低，温度特性差，且易于粉化腐蚀，必须通过调整其化学成分和采取表面处理方法使之得以改进，从而达到实际应用的要求。
钕铁硼的制造采用粉末冶金工艺，将含有一定配比的原材料如：钕、镝、铁、钴、铌、镨、铝、硼铁等通过中频感应熔炼炉冶炼成合金钢锭，然后破碎制成3～5μm 的粉料，并在磁场中压制成型，成型后的生坯在真空烧结炉中烧结致密并回火时效，这样就得到了具有一定磁性能的永磁体毛坯。
毛坯经过磨削、钻孔、切片等加工工序后，再经表面处理就得到了用户所需的钕铁硼成品。
表征磁性材料参数分别是：1、磁能积（BH）：定义：在永磁体的退磁曲线的任意点上磁通密度(B)与对应的磁场强度(H)的乘积。
它是表征永磁材料单位体积对外产生的磁场中总储存能量的一个参数。
单位：兆高·奥（MGOe）或焦/米3（J/m3）简要说明：退磁曲线上任何一点的B和H的乘积即BH我们称为磁能积，而B×H的最大值称之为最大磁能积，为退磁曲线上的D点。
磁能积是衡量磁体所储存能量大小的重要参数之一。
在磁体使用时对应于一定能量的磁体，要求磁体的体积尽可能小。
2、剩磁Br：定义：将铁磁性材料磁化后去除磁场，被磁化的铁磁体上所剩余的磁化强度。
3、矫顽力（Hcb、Hcj）Hcj（内禀矫顽力）使磁体的磁化强度降为零所需施加的反向磁场强度，我们称之为内禀矫顽力。
内禀矫顽力是衡量磁体抗退磁能力的一个物理量，是表示材料中的磁化强度M退到零的矫顽力。
在磁体使用中，磁体矫顽力越高，温度稳定性越好。
磁铁的基本特性
永磁体基本性能参数永磁材料：永磁材料被外加磁场磁化后磁性不消失，可对外部空间提供稳定磁场。
钕铁硼永磁体常用的衡量指标有以下四种：剩磁（Br）单位为特斯拉（T）和高斯（Gs）1Gs=0.0001T将一个磁体在闭路环境下被外磁场充磁到技术饱和后撤消外磁场，此时磁体表现的磁感应强度我们称之为剩磁。
它表示磁体所能提供的最大的磁通值。
从退磁曲线上可见，它对应于气隙为零时的情况，故在实际磁路中磁体的磁感应强度都小于剩磁。
钕铁硼是现今发现的Br最高的实用永磁材料。
磁感矫顽力（Hcb）单位是安/米（A/m）和奥斯特（Oe）或1Oe≈79.6A/m处于技术饱和磁化后的磁体在被反向充磁时，使磁感应强度降为零所需反向磁场强度的值称之为磁感矫顽力（Hcb）。
但此时磁体的磁化强度并不为零，只是所加的反向磁场与磁体的磁化强度作用相互抵消。
（对外磁感应强度表现为零）此时若撤消外磁场，磁体仍具有一定的磁性能。
钕铁硼的矫顽力一般是11000Oe以上。
内禀矫顽力（Hcj）单位是安/米（A/m）和奥斯特（Oe）1Oe ≈79.6A/m使磁体的磁化强度降为零所需施加的反向磁场强度，我们称之为内禀矫顽力。
内禀矫顽力是衡量磁体抗退磁能力的一个物理量，如果外加的磁场等于磁体的内禀矫顽力，磁体的磁性将会基本消除。
钕铁硼的Hcj会随着温度的升高而降低所以需要工作在高温环境下时应该选择高Hcj的牌号。
磁能积(BH)单位为焦/米3（J/m3）或高•奥（GOe）1MGOe ≈7.96k J/m3退磁曲线上任何一点的B和H的乘积既BH我们称为磁能积,而B×H的最大值称之为最大磁能积(BH)max。
磁能积是恒量磁体所储存能量大小的重要参数之一，(BH)max越大说明磁体蕴含的磁能量越大。
设计磁路时要尽可能使磁体的工作点处在最大磁能积所对应的B和H附近。
各向同性磁体：任何方向磁性能都相同的磁体。
各向异性磁体：不同方向上磁性能会有不同；且存在一个方向，在该方向取向时所得磁性能最高的磁体。
稀土永磁材料
稀土永磁材料
永磁材料中含有作为合金元素的稀土金属
01 定义
03 特性 05 技术参数
Байду номын сангаас
目录
02 分类 04 应用
稀土永磁材料，即永磁材料中含有作为合金元素的稀土金属。永磁材料是指把磁化后撤去外磁场而能长期保 持较强磁性。
定义
稀土永磁材料是将钐、钕混合稀土金属与过渡金属（如钴、铁等）组成的合金，用粉末冶金方法压型烧结， 经磁场充磁后制得的一种磁性材料。
随着科技的进步，稀土永磁材料不仅应用计算机、汽车、仪器、仪表、家用电器、石油化工、医疗保健、航 空航天等行业中的各种微特电机，以及核磁共振设备、电器件、磁分离设备、磁力机械、磁疗器械等需产生强间 隙磁场的元器件中，而且风力发电、新能源汽车、变频家电、节能电梯、节能石油抽油机等新兴领域对高端稀土 永磁材料的需求日益增长，应用市场空间巨大。
技术参数
钕铁硼永磁材料的物理性能 密度 G/cm³ 7.4-7.6 热传导系数 Kcal/m.h.℃ 7.7 居里温度 ℃ ≥312 维氏硬度 530 抗压强度 Kg/㎜2 80 抗弯强度 Kb/㎜2 24 杨氏模量 Kg/㎜2 1.7×104 电阻率.m 14×105 回复磁导率 1.05 热膨胀系数 C11 3.4×10-6 /c1-4.8×10-6
常用Alnico1至9号永磁体参数
常用Alnico1至9号永磁体参数The three most significant permanent magnet characteristics areRemanence (Br ), a measure of magnetic attractionCoercivity (Hc ), resistance to an opposing magnetic fieldmaximum energy product (BHmax )BHmax is the product of remanence and coercivity and indicates the maximum work you can get out of a magnetic material.AlNiCo refers to the alloy's Aluminum (Al ), Nickel (Ni ), and Cobalt (Co ) content. Although Alnico 3 uniquely contains Copper (Cu ) instead of Cobalt, good sense prevailed over syntactic nitpicking and the name AlNi Cu never made it into history.要完全看懂这个表还需要些基础的材料工程知识... 以下是速成介绍。
Alloy - 合金，是由两种或两种以上的金属与非金属经一定方法所合成的具有金属特性的物质。
Alnico - 铝镍钴合金，AlNiCoAl - Aluminum，铝Ni - Nickel，镍Co - Cobalt，钴Remanence - 剩磁，这个定义起来麻烦了，简单来说就是磁铁拉力。
Coercivity - 矫顽力，这个定义起来更麻烦了，简单来说就是保持磁性的能力。
BHmax- 最大磁能积，即剩磁与矫顽力的乘积。
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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设计参数对磁悬浮列车性能的影响
设计参数对磁悬浮列车性能的影响磁悬浮列车是一种基于磁悬浮技术的高速铁路交通系统，它具有速度快、噪音小、低能耗、无排放等优势，是未来铁路交通系统的发展方向之一。
磁悬浮列车的性能取决于多个设计参数，本文将从永磁体、导向控制、支承系统、气动参数等四个方面分析这些参数对磁悬浮列车性能的影响。
一、永磁体设计参数的影响永磁体是磁悬浮列车中的关键部件，它产生的磁场对列车的悬浮和推进至关重要。
永磁体的设计参数主要包括磁化强度、磁化方向、磁极尺寸和磁铁布置方式等。
1.磁化强度磁化强度是永磁体的重要指标之一，其强度越大，则产生的磁场也越强，使列车悬浮和推进的效果更好。
在磁化强度相同的前提下，永磁体的体积和重量越小，则其制造成本也会相应降低。
2.磁化方向永磁体的磁化方向决定了其在不同方向上所产生的磁场强度。
如果永磁体的磁化方向垂直于轨道，则列车可以沿垂直方向上升降；如果永磁体的磁化方向水平，则列车可以水平移动。
因此，磁化方向的选择要根据列车的应用场景进行优化。
3.磁极尺寸永磁体的磁极尺寸决定了其在轨道上所占的面积，对列车的悬浮高度和稳定性产生重要影响。
在磁化强度相同的情况下，磁极尺寸越小，则所需的磁铁数量越多，制造成本也会相应升高。
4.磁铁布置方式永磁体的磁铁布置方式对其产生的磁场分布和稳定性有重要影响。
通常采用交错、斜交、隔板、环形等多种方式对永磁体进行布置，以达到最佳的磁悬浮效果和成本效益。
二、导向控制参数的影响导向控制是磁悬浮列车支承和平稳性的重要保障，其设计参数主要包括电磁轨道的建造精度、信号控制系统的设计和导向力的大小等。
1.电磁轨道的建造精度电磁轨道的建造精度决定了列车在轨道上的位置精度和运动稳定性。
如果轨道的建造精度达到了亚毫米级别，则导向控制可以非常精细地调节列车在轨道上的位置和姿态，从而确保行驶稳定性。
2.信号控制系统的设计信号控制系统是导向控制的重要组成部分，它可以通过感应磁场、红外线、摄像头等多种方式对列车进行位置和速度的检测，并发送信号给导向控制系统，从而实现对列车的控制。
电机永磁体尺寸计算
电机永磁体尺寸计算摘要：一、永磁体的基本概念与特性1.永磁体的定义与分类2.永磁体的磁性能与参数二、电机永磁体的设计方法1.设计原则与流程2.磁路设计3.磁场强度计算4.磁极尺寸确定三、永磁体尺寸计算实例1.计算公式与参数2.具体计算过程四、永磁体设计中的注意事项1.磁性材料选择2.结构设计与加工3.性能测试与优化正文：一、永磁体的基本概念与特性1.永磁体的定义与分类永磁体，顾名思义，是一种具有永久磁性的材料。
根据磁性材料的种类和结构，永磁体可以分为不同类型，如稀土永磁体、铁氧体永磁体、铝镍钴永磁体等。
2.永磁体的磁性能与参数永磁体的磁性能主要包括磁感应强度、磁化强度、磁滞损耗等。
这些参数决定了永磁体的磁性能和使用寿命。
二、电机永磁体的设计方法1.设计原则与流程电机永磁体设计应遵循以下原则：确保磁路合理、磁场均匀、磁性能优良、结构紧凑。
设计流程主要包括磁路设计、磁场强度计算、磁极尺寸确定等步骤。
2.磁路设计磁路设计是永磁体设计的关键，其目的是使磁场在磁路中分布合理，减少磁阻损耗。
磁路设计应考虑磁路的形状、尺寸、材料等因素。
3.磁场强度计算磁场强度计算是根据电机的工作原理和磁路设计，确定磁极的磁场强度。
计算公式为：磁场强度= 磁动势/ 磁路长度。
4.磁极尺寸确定磁极尺寸的确定应考虑电机的功率、转速、磁路设计等因素。
一般来说，磁极尺寸越大，电机的输出功率越大。
三、永磁体尺寸计算实例1.计算公式与参数永磁体尺寸计算主要依据以下公式：磁感应强度B = μ * (H / r)其中，B 为磁感应强度，μ 为真空磁导率，H 为永磁体磁动势，r 为永磁体半径。
2.具体计算过程假设我们有一个永磁体，其磁动势H 为10000，真空磁导率μ 为4π × 10，磁路长度为0.1 米。
我们可以按照以下步骤进行计算：(1) 计算磁感应强度B = μ * (H / r) = 4π × 10 * (10000 / r)(2) 根据磁感应强度B 确定永磁体的尺寸，如半径r、厚度等。
永磁MRI概述
永磁MRI概述◇ 系统原理◇ 系统适用范围◇ 系统的适应症和禁忌症◇ 系统命名方式、型号及执行标准◇ 系统的分类◇ 系统的组成◇ 基本参数和性能◇ 系统工作条件及使用期限◇ 系统的运行模式A.1 系统原理磁共振成像技术是利用磁共振现象，即在外加磁场的作用下，人体内的氢核磁矩将较多的顺着外加磁场方向有序排列。
氢核磁矩除了自旋外，还会围绕着外加磁场方向做拉莫尔进动，运动的角频率ω与外加磁场强度B0的关系符合拉莫尔关系，即ω=γB0(γ为拉莫尔常数）。
这时通过一个极化线圈与磁场垂直的方向发射电磁波。
当电磁波频率与原子核运动频率一致时，原子核就会吸收电磁波，总磁化矢量倾倒。
而电磁波撤销后，其磁化矢量会逐渐恢复到原来的状态并发射与激励频率相同的射频信号，在线圈中便能接收到电磁波。
在磁场中叠加X、Y、Z三个方向的梯度磁场，并对整个磁场空间进行频率编码和相位编码。
这样接收到的电磁波就会包含三维空间的位置特征。
接收到的电磁信号经电子装置放大处理，转换成数字信号，经过工控机处理重建成人体断层图像，供医生作分析诊断。
A.2 系统适用范围永磁MRI磁共振成像系统(以下简称系统)用于临床MRI图像诊断。
A.3 系统的适应症和禁忌症系统可以获得人体的三维解剖方面的断层成像图样，为医院的临床诊断和医学研究提供信息，主要应用于神经系统、胸腹部脏器、骨骼、肌肉结构解剖等领域。
用于临床MRI图像诊断。
系统的适应症: 头颈、腹部、脊柱、骨关节部位病变的临床常规影像诊断。
系统的禁忌症：1、带心电起搏器者。
2、带胰岛泵者。
3、体内存有铁磁性金属止血夹者。
4、带金属、磁性血管支架者。
5、病情危急不宜作检查者。
6、妊娠三个月以内的早孕患者。
7、带人工心脏瓣膜者。
8、脑内或体内大血管周围有弹片等铁磁性异物者。
9、其它不适宜做磁共振检查者。
有以上禁忌症的患者严禁做磁共振检查，否则可能有危险。
A.4 系统命名方式、型号及产品技术要求1、命名方式XXX磁共振成像系统产品型号2、型号与命名产品名称：磁共振成像系统。
磁铁牌号及性能参数
钕铁硼(NdFeB)永磁材料是以金属间化合物Nd2Fe14B为基础的永磁材料。
钕铁硼具有极高的磁能积和矫顽力可吸起相当于自身重量的640倍的重物。
高能量密度的优点使钕铁硼永磁材料在现代工业和电子技术中获得了广泛应用，从而使仪器仪表、电声电机、磁选磁化等设备的小型化、轻量化、薄型化成为可能。
钕铁硼的优点是性能价格比高，具良好的机械特性，易于切削加工；不足之处在于居里温度点低，温度特性差，且易于粉化腐蚀，必须通过调整其化学成分和采取表面处理方法使之得以改进，从而达到实际应用的要求。
钕铁硼的制造采用粉末冶金工艺，将含有一定配比的原材料如：钕、镝、铁、钴、铌、镨、铝、硼铁等通过中频感应熔炼炉冶炼成合金钢锭，然后破碎制成3～5μm 的粉料，并在磁场中压制成型，成型后的生坯在真空烧结炉中烧结致密并回火时效，这样就得到了具有一定磁性能的永磁体毛坯。
毛坯经过磨削、钻孔切片等加工工序后，再经表面处理就得到了用户所需的钕铁硼成品。
表征磁性材料参数分别是：1、磁能积（BH）：定义：在永磁体的退磁曲线的任意点上磁通密度(B)与对应的磁场强度(H)的乘积。
它是表征永磁材料单位体积对外产生的磁场中总储存能量的一个参数。
单位：兆高·奥（MGOe）或焦/米3（J/m3）简要说明：退磁曲线上任何一点的B和H的乘积即BH我们称为磁能积，而B×H的最大值称之为最大磁能积，为退磁曲线上的D点。
磁能积是衡量磁体所储存能量大小的重要参数之一。
在磁体使用时对应于一定能量的磁体，要求磁体的体积尽可能小。
2、剩磁Br：定义：将铁磁性材料磁化后去除磁场，被磁化的铁磁体上所剩余的磁化强度。
3、矫顽力（Hcb、Hcj）Hcj（内禀矫顽力）使磁体的磁化强度降为零所需施加的反向磁场强度，我们称之为内禀矫顽力。
内禀矫顽力是衡量磁体抗退磁能力的一个物理量，是表示材料中的磁化强度M退到零的矫顽力。
在磁体使用中，磁体矫顽力越高，温度稳定性越好。
常用永磁材料及其应用基本知识讲座第1讲常用永磁材料的特性(精)
磁性材料及器件 2007年4月 59专题讲座常用永磁材料及其应用基本知识讲座第一讲常用永磁材料的特性参数宋后定（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(200702-0059-03编者按：宋后定同志系原西南应用磁学研究所总工程师，国内知名的永磁专家，教授级高级工程师，长期工作在永磁材料科研、生产、应用一线，具有扎实的磁学、磁性材料理论功底，同时积累了丰富的实践经验。
从本期开始，我们分期刊出他撰写的《常用永磁材料及其应用基本知识讲座》（共8讲）。
文章系统地介绍了常用永磁材料性能、工艺、应用等方面的基本知识，深入浅出，通俗易懂，对工作在永磁材料生产、设计、管理一线的读者具有很好的参考价值。
1 引言目前，常用的永磁材料有铝镍钴（Alnico ）、钡铁氧体（Ba-Ferrite ）和锶铁氧体（Sr-Ferrite ）、钐钴（SmCo 2∶17型和SmCo 1∶5型）和钕铁硼（NdFeB ），这是按发明的先后顺序排列的；若按年产吨位排列则为：铁氧体、钕铁硼、铝镍钴、钐钴；若按销售额排列则为：铁氧体和钕铁硼并列第一，然后是钐钴、铝镍钴。
本文将分述这几种常用永磁材料的特性参数的具体含义和数值。
2 磁特性参数（1）磁通量（Φ）永磁体的磁力线（磁通量）从N 极出来，经过周围空间回到该磁体的S 极，形成闭合回路。
磁通量用磁通表测量，基本单位叫韦伯（Wb ），这个单位太大，通常用小单位麦克斯韦（Mx ），它们的关系为：1Wb=100000000 Mx=108Mx 。
Mx 属非法定单位，正式文献中应当用Wb 。
（2）磁通密度（B ）单位面积（S ）上垂直通过的磁通量（Φ）叫做磁通密度（B ），B =Φ/S ，B 的基本单位为“特斯拉”，符号“T ”，较小的单位叫“高斯”，符号“G ”，后者为非法定单位，正式文献中已废除。
1特斯拉=1韦伯/1平方米（1T=1Wb/m2），1高斯=1马克斯韦/1平方厘米（1G=1Mx/cm2），1特斯拉=10000高斯（1T= 10000G ）。
电机永磁体尺寸计算
电机永磁体尺寸计算【原创版】目录一、永磁电机的概述二、永磁电机的主要参数三、永磁体的尺寸计算方法四、永磁体尺寸对电机性能的影响五、结论正文一、永磁电机的概述永磁电机是一种采用永磁体作为磁场源的电机，与传统的电磁电机相比，永磁电机具有更高的效率、更小的体积和更低的能耗。
因此，在许多应用领域，如工业生产、交通运输和家用电器等方面，永磁电机正逐渐替代传统的电磁电机。
二、永磁电机的主要参数永磁电机的主要参数包括磁动势、磁感应强度、磁场强度、剩余磁化强度等。
这些参数对于电机的性能和设计具有重要意义。
三、永磁体的尺寸计算方法永磁体的尺寸计算主要包括磁动势、磁感应强度、磁场强度和剩余磁化强度的计算。
其中，磁动势的计算公式为：F0/[4S(H/)2]，其中 F0 为真空磁导率，H 为永磁体磁动势，S 为永磁体表面积，为气隙。
磁感应强度的计算公式为：B=μ0*H，其中 B 为磁感应强度，μ0 为真空磁导率，H 为磁动势。
磁场强度的计算公式为：H=m/r，其中 m 为磁极强度，r 为磁极所产生的磁场强度与距离 r 的三次方成反比。
剩余磁化强度的计算公式为：Br=B0-B，其中 Br 为剩余磁化强度，B0 为磁化强度，B 为磁感应强度。
四、永磁体尺寸对电机性能的影响永磁体的尺寸对电机的性能具有重要影响。
永磁体的磁动势和磁感应强度直接影响电机的输出转矩和转速。
永磁体的尺寸和形状影响电机的磁场分布和磁损耗。
因此，在设计永磁电机时，需要根据电机的性能要求，合理选择永磁体的尺寸和形状。
五、结论永磁电机的尺寸计算是永磁电机设计的重要环节。
合理的永磁体尺寸可以提高电机的效率和性能。
永磁体基本性能参数
永磁体基本性能参数 Prepared on 22 November 2020永磁体基本性能参数永磁材料：永磁材料被外加磁场磁化后磁性不消失，可对外部空间提供稳定磁场。
钕铁硼永磁体常用的衡量指标有以下四种：剩磁（Br）单位为特斯拉（T）和高斯（Gs）1Gs=将一个磁体在闭路环境下被外磁场充磁到技术饱和后撤消外磁场，此时磁体表现的磁感应强度我们称之为剩磁。
它表示磁体所能提供的最大的磁通值。
从退磁曲线上可见，它对应于气隙为零时的情况，故在实际磁路中磁体的磁感应强度都小于剩磁。
钕铁硼是现今发现的Br最高的实用永磁材料。
磁感矫顽力（Hcb）单位是安/米（A/m）和奥斯特（Oe）或1Oe≈m 处于技术饱和磁化后的磁体在被反向充磁时，使磁感应强度降为零所需反向磁场强度的值称之为磁感矫顽力（Hcb）。
但此时磁体的磁化强度并不为零，只是所加的反向磁场与磁体的磁化强度作用相互抵消。
（对外磁感应强度表现为零）此时若撤消外磁场，磁体仍具有一定的磁性能。
钕铁硼的矫顽力一般是11000Oe以上。
内禀矫顽力（Hcj）单位是安/米（A/m）和奥斯特（Oe）1Oe≈m使磁体的磁化强度降为零所需施加的反向磁场强度，我们称之为内禀矫顽力。
内禀矫顽力是衡量磁体抗退磁能力的一个物理量，如果外加的磁场等于磁体的内禀矫顽力，磁体的磁性将会基本消除。
钕铁硼的Hcj会随着温度的升高而降低所以需要工作在高温环境下时应该选择高Hcj的牌号。
磁能积(BH)单位为焦/米3（J/m3）或高奥（GOe）1MGOe≈m3退磁曲线上任何一点的B和H的乘积既BH我们称为磁能积,而B×H的最大值称之为最大磁能积(BH)max。
磁能积是恒量磁体所储存能量大小的重要参数之一，(BH)max越大说明磁体蕴含的磁能量越大。
设计磁路时要尽可能使磁体的工作点处在最大磁能积所对应的B和H附近。
各向同性磁体：任何方向磁性能都相同的磁体。
各向异性磁体：不同方向上磁性能会有不同；且存在一个方向，在该方向取向时所得磁性能最高的磁体。
永磁材料的性能和选用方案
1．4．4 时间稳定性 永磁材料充磁以后在通常的环境条件下，即使不受周围
环境或其他外界因素的影响，其磁性能也会随时间而变化， 通常以一定尺寸形状的样品的开路磁通随时间损失的百分比 来表示，叫做时间稳定性，或叫自然时效。研究表明，它与 材料的内禀矫顽力Hci和永磁体的尺寸比L／D有关。对永磁 材料而言，随时间的磁通损失与所经历时间的对数基本上成 线性关系，因此可以从较短时间的磁通损失来推算出长时间 的磁通损失，从而判断出永磁体的使用寿命。
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3 铁氧体永磁材料
铁氧体永磁材料属于非金属永磁材料．在电机中常用的 有两种，钡铁氧体(BaO·6Fe2O3)和锶铁氧体(SrO·Fe2O3)。 它们的磁性能相差不多，而锶铁氧体的Hc值略高于钡铁氧体， 更适于在电机中使用。
铁氧体永磁的突出优点：价格低廉，不含稀土元素、钴、 镍等贵金属；制造工艺也较为简单；矫顽力较大，Hc为 128—320kA／m。抗去磁能力较强；密度小，只有4— 5．2g/cm3，质量较轻，退磁曲线接近于直线，或者说退磁 曲线的很大一部分接近直线，回复线基本上与退磁曲线曲直 线部分重合，可以不需要象铝镍钴永磁那样进行稳磁处理， 因而在电机中应用易为广泛，是目前电机中用量最大的永磁 材料。
不可逆损失又可分为不可恢复损失和可恢复损失。 前者是指永磁体重新充磁也不能复原的损失，一般是因 为较高的温度引起永磁体微结构的变化(如氧化)而造成 的。后者是指永磁体重新充磁后能复原的损失。
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永磁材料的温度特性还可用居里温度和最高工作温度来 表示。随着温度的升高，磁性能逐步降低，升至某一温度时 ，磁化强度消失，该温度称为该永磁材料的居里温度，又称 居里点。
铝镍钴永磁的显著特点是温度系数小，α Br仅为－0.02 ％K-1左右，因此，随着温度的改变磁性能变化很小，目前仍 被广泛应用于仪器仪表类要求温度稳定性高的永磁电机中。
磁钢磁能积
磁钢磁能积
磁钢，也称为永磁体，是一种具有长期保持磁性的材料。
磁能积是磁钢的重要性能参数之一，表示磁钢在单位体积内所能提供的磁能量。
它通常以兆高斯平方厘米（MGOe）或千高斯平方厘米（KGoe）为单位来表示。
磁能积越高，意味着磁钢能够提供更大的磁力。
因此，在各种应用中，选择具有高磁能积的磁钢是非常重要的。
例如，在电机、发电机、传感器和磁力泵等设备中，需要使用具有高磁能积的磁钢来提供更大的磁场和更高的效率。
磁能积的大小取决于多个因素，包括磁钢的成分、制造工艺、磁场强度和温度等。
不同类型的磁钢，如钕铁硼、钐钴、铝镍钴等，具有不同的磁能积。
此外，同一种类型的磁钢，其磁能积也会因制造工艺、热处理和磁场强度等因素而有所不同。
在选择磁钢时，除了考虑其磁能积外，还需要考虑其矫顽力、剩磁和温度稳定性等其他性能参数。
此外，还需要考虑磁钢的使用环境和使用寿命等因素。
例如，在高温或腐蚀性环境中使用的磁钢，需要具有良好的耐高温和耐腐蚀性能。
总的来说，磁能积是磁钢的重要性能参数之一，它决定了磁钢所能提供的磁能量的大小。
在选择和使用磁钢时，需要综合考虑其性能参数、使用环境和应用需求等因素。
如需更多关于磁钢的信息，建议咨询材料学专家或查阅相关行业报告。
永磁材料性能
永磁材料性能
永磁材料是一类具有永久磁性的材料，其性能直接影响着磁性器件的使用效果。
永磁材料主要包括硬磁材料和软磁材料两大类，其中硬磁材料主要用于制造永磁体，软磁材料主要用于电磁器件。
本文将对永磁材料的性能进行介绍和分析。
首先，永磁材料的磁化特性是其最基本的性能之一。
永磁材料具有较高的剩磁
和矫顽力，能够在外加磁场消失后仍保持一定的磁化状态。
这种磁化特性使得永磁材料在电机、传感器等领域有着广泛的应用。
其次，永磁材料的磁能积也是衡量其性能优劣的重要指标之一。
磁能积是指单
位体积内所含磁能的大小，通常用于评价永磁材料的磁性能。
磁能积越大，说明永磁材料在磁化过程中损耗的能量越少，磁性能越优越。
此外，永磁材料的矫顽力和矫顽系数也是其重要的性能参数。
矫顽力是指在外
加磁场作用下，永磁材料从饱和磁化状态返回到零磁化状态所需的磁场强度。
而矫顽系数则是矫顽力与剩磁之比，是衡量永磁材料磁性能的重要参数之一。
另外，永磁材料的热稳定性和化学稳定性也是其重要的性能指标。
热稳定性是
指在一定温度范围内，永磁材料的磁性能不会发生明显的变化。
而化学稳定性则是指永磁材料在不同的化学环境中不会发生永久性的化学变化，从而影响其磁性能。
综上所述，永磁材料的性能包括磁化特性、磁能积、矫顽力和矫顽系数、热稳
定性和化学稳定性等多个方面。
在实际应用中，需要根据具体的使用要求选择合适的永磁材料，以确保磁性器件能够发挥最佳的性能。
随着科学技术的不断发展，相信永磁材料的性能将会得到进一步的提升，为各种磁性器件的应用提供更加可靠和高效的支持。
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永磁体基本性能参数
永磁材料:永磁材料被外加磁场磁化后磁性不消失,可对外部空间提供稳定磁场。
钕铁硼永磁体常用的衡量指标有以下四种:
剩磁(Br)单位为特斯拉(T)与高斯(Gs) 1Gs =0、0001T
将一个磁体在闭路环境下被外磁场充磁到技术饱与后撤消外磁场,此时磁体表现的磁感应强度我们称之为剩磁。
它表示磁体所能提供的最大的磁通值。
从退磁曲线上可见,它对应于气隙为零时的情况,故在实际磁路中磁体的磁感应强度都小于剩磁。
钕铁硼就是现今发现的Br 最高的实用永磁材料。
磁感矫顽力(Hcb)单位就是安/米(A/m)与奥斯特(Oe)或 1 Oe≈79、6A/m
处于技术饱与磁化后的磁体在被反向充磁时,使磁感应强度降为零所需反向磁场强度的值称之为磁感矫顽力(Hcb)。
但此时磁体的磁化强度并不为零,只就是所加的反向磁场与磁体的磁化强度作用相互抵消。
(对外磁感应强度表现为零)此时若撤消外磁场,磁体仍具有一定的磁性能。
钕铁硼的矫顽力一般就是11000Oe以上。
内禀矫顽力(Hcj)单位就是安/米(A/m)与奥斯特(Oe)1 Oe≈79、6A/m 使磁体的磁化强度降为零所需施加的反向磁场强度,我们称之为内禀矫顽力。
内禀矫顽力就是衡量磁体抗退磁能力的一个物理量,如果外加的磁场等于磁体的内禀矫顽力,磁体的磁性将会基本消除。
钕铁硼的Hcj会随着温度的升高而降低所以需要工作在高温环境下时应该选择高Hcj的牌号。
磁能积(BH)单位为焦/米3(J/m3)或高•奥(GOe) 1 MGOe≈7、96k J/m3 退磁曲线上任何一点的B与H的乘积既BH我们称为磁能积,而B×H的最大值称之为最大磁能积(BH)max。
磁能积就是恒量磁体所储存能量大小的重要参数之一,(BH)max越大说明磁体蕴含的磁能量越大。
设计磁路时要尽可能使磁体的工作点处在最大磁能积所对应的B与H附近。
各向同性磁体:任何方向磁性能都相同的磁体。
各向异性磁体:不同方向上磁性能会有不同;且存在一个方向,在该方向取向时所得磁性能最高的磁体。
烧结钕铁硼永磁体就是各向异性磁体。
取向方向:各向异性的磁体能获得最佳磁性能的方向称为磁体的取向方向。
也称作“取向轴”,“易磁化轴”。
磁场强度:指空间某处磁场的大小,用H表示,它的单位就是安/米(A/m),也有用奥斯特(Oe)作单位的。
磁感应强度:磁感应强度B的定义就是:B=μ0(H+M),其中H与M分别就是磁化强度与磁场强度,而μ0就是真空导磁率。
磁感应强度又称为磁通密度,即单位面积内的磁通量。
单位就是特斯拉(T)。
磁化强度:指材料内部单位体积的磁矩矢量与,用M表示,单位就是安/米(A/m)。
它与磁感应强度与磁场强度有如下关系
B=(M+H)μ0
在各向同性线性媒质中,磁化强度M与磁场强度H成正比,M＝XmH, Xm就是磁化率。
上式可改写成
B=(1+Xm)μ0H＝μrμ0H＝μH
式中μ＝μrμ0称媒质的磁导率;μr=1+χm称媒质的相对磁导率,为一纯数。
磁通:给定面积内的总磁感应强度。
当磁感应强度B均匀分布于磁体表面A时,磁通Φ的一般算式为Φ=B×A。
磁通的SI单位就是麦克斯韦。
相对磁导率:媒介磁导率相对于真空磁导率的比值,即μr = μ/μo。
在CGS单位制中,μo=1。
另外,空气的相对磁导率在实际使用中往往值取为1,另外铜、铝与不锈钢材料的相对磁导率也近似为1。
磁导:磁通Φ与磁动势F的比值,类似于电路中的电导。
就是反映材料导磁能力的一个物理量。
磁导系数Pc :又为退磁系数,在退磁曲线上,磁感应强度Bd与磁场强度Hd的比率,即Pc =Bd/Hd,磁导系数可用来估计各种条件下的磁通值。
对于孤立磁体Pc只与磁体的尺寸有关,退磁曲线与Pc线的交点就就是磁体的工作点,Pc越大磁体工作点越高,越不容易被退磁。
一般情况下对于一个孤立磁体取向长度相对越大Pc越大。
因此Pc就是永磁磁路设计中的一个重要的物理量。
磁滞回线当铁磁质的磁化达到饱与之后,B将不再明显增加而趋于定值Bs, Bs为饱与磁感应强度,此时的磁场强度Hs称为饱与磁场强度。
此后将H减小,B也随之减小,但滞后于H的减小,当H=0时,B并不为零,其值Br叫乘余磁感应强度,简称剩磁。
欲使B亦变为零,必须加反向磁场,当H=-Hc时,B值变为零,铁磁材料完全退磁,称Hc为该材料的
矫顽力。
如果反向磁场继续增大,铁磁材料将反向磁化,当H=-HM时,磁化达到饱与B=-Bs,此后若减小反向磁场,使H=0,则B=-Br,当H=Hc 时,B=0,至H=Hs时,B=Bs。
回到正向饱与状态。
这样便经历了一个循环过程,B随H变化而形成一闭合曲线,称为铁磁材料的磁滞回线,如下图所示
1、矫顽力,内禀矫顽力？
在永磁材料的退磁曲线上,当反向磁场H增大到某一值bHc时,磁体的磁感应强度B为0,称该反向磁场H值为该材料的矫顽力bHc;在反向磁场H= bHc时,磁体对外不显示磁通,因此矫顽力bHc表征永磁材料抵抗外部反向磁场或其它退磁效应的能力。
矫顽力bHc就是磁路设计中的一个重要参量之一。
当反向磁场H= bHc时,虽然磁体的磁感应强度B为0,磁体对外不显示磁通,但磁体内部的微观磁偶极矩的矢量与往往并不为0,也就就是说此时磁体的磁极化强度J在原来的方向往往仍保持一个较大的值。
因此,bHc还不足以表征磁体的内禀磁特性;当反向磁场H增大到某一值jHc时,磁体内部的微观磁偶极矩的矢量与为0,称该反向磁场H值为该材料的内禀矫顽力jHc。
内禀矫顽力jHc就是永磁材料的一个非常重要的物理参量,对于jHc
远大于bHc的磁体,当反向磁场H大于bHc但小于jHc时,虽然此时磁体已被退磁到磁感应强度B反向的程度,但在反向磁场H撤消后,磁体的磁感应强度B仍能因内部的微观磁偶极矩的矢量与处在原来方向而回到原来的方向。
也就就是说,只要反向磁场H还未达到jHc,永磁材料便尚未被完全退磁。
因此,内禀矫顽力jHc就是表征永磁材料抵抗外部反向磁场或其它退磁效应,以保持其原始磁化状态能力的一个主要指标。
矫顽力bHc与内禀矫顽力jHc的单位与磁场强度单位相同。
一般磁性材料的性能可以通过其四个参数来加以表述,即剩余磁感应强度(简称剩磁)Br(单位高斯Gs或毫特mT,1mT=10Gs),矫顽力Hcb(单位奥斯特Oe),内禀矫顽力Hcj(单位奥斯特Oe),最大磁能积(BH)max(单位兆高奥MGOe),其中Br, Hcj, max三参数又就是最直接的表示。
Br, Hcj, max三者的相互关系
Br的大小一般可认为能表明磁件充磁后的表面磁场的高低;Hcj的大小可说明磁件充磁后抗退磁及耐温高低的能力;max就是Br与Hcj乘积的最大值,它的大小直接表明了磁体的性能高低。
一般来说,max 相近的磁体中,Br高,Hcj就偏低;Hcj高,Br就偏低。
我们不能以Br, Hcj, max的高低来决定其好坏,要以产品的用途、所需的特性来确定三者的高低;即使在同等max值的条件下,也要瞧产品的用途、充磁的要求来决定采用高Br值、低Hcj,还就是反之。
在同等的条件下,即相同尺寸、相同极数与相同的充磁电压,磁能积高
的磁件所获得的表磁也高,但在相同的max值时,Br与Hcj的高低对充磁有以下影响:
Br高,Hcj低:在同等充磁电压下,能得到较高的表磁;
Br低,Hcj高:要得到相同表磁,需用较高充磁电压;
对于多极充磁,要采用Br高Hcj低的磁粉,而对于磁瓦,一般采用Hcj 高Br低的磁粉,这就是由于磁瓦用于的电机在使用中要承受较大的去磁电流与过载。
2、剩磁
永磁材料在闭路状态下经外磁场磁化至饱与后,再撤消外磁场时,永磁材料的磁极化强度J与内部磁感应强度B并不会因外磁场H的消失而消失,而会保持一定大小的值,该值即称为该材料的剩余磁极化强度Jr与剩余磁感应强度Br,统称剩磁。
3、磁极化强度(J),磁化强度(M)
现代磁学研究表明:一切磁现象都起源于电流。
磁性材料也不例外,其铁磁现象就是起源于材料内部原子的核外电子运动形成的微电流,亦称分子电流。
这些微电流的集合效应使得材料对外呈现各种各样的宏观磁特性。
因为每一个微电流都产生磁效应,所以把一个单位微电流称为一个磁偶极子。
定义在真空中每单位外磁场对一个磁偶极子产生的最大力矩为磁偶极矩pm,每单位材料体积内磁偶极矩的矢量与为磁极化强度J,其单位为T(特斯拉,在CGS单位制中,J的单位为Gs,1T=10000Gs)。
定义一个磁偶极子的磁矩为pm/μ0,μ0为真空磁导率,每单位
材料体积内磁矩的矢量与为磁化强度M,其SI单位为A/m,CGS单位为Gs(高斯)。
M与J的关系为:J=μ0 M,在CGS单位制中,μ0=1,故磁极化强度与磁化强度的值相等;在SI单位制中,μ0=4π×10-7 H/m (亨/米)。