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磁材磁學量介紹
更新時間:2018-07-27

  磁概念

  永磁材料:永磁材料被外加磁場磁化后磁性不消失,可對外部空間提供穩定磁場。釹鐵硼永磁體常用的衡量指標有以下四種:

  剩磁(Br)單位為特斯拉(T)和高斯(Gs) 1Gs =0.0001T

  將一個磁體在閉路環境下被外磁場充磁到技術飽和后撤消外磁場,此時磁體表現的磁感應強度我們稱之為剩磁。它表示磁體所能提供的的磁通值。從退磁曲線上可見,它對應于氣隙為零時的情況,故在實際磁路中磁體的磁感應強度都小于剩磁。釹鐵硼是現今發現的Br的實用永磁材料。

  磁感矯頑力(Hcb)單位是安/米(A/m)和奧斯特(Oe)或1 Oe≈79.6A/m

  處于技術飽和磁化后的磁體在被反向充磁時,使磁感應強度降為零所需反向磁場強度的值稱之為磁感矯頑力(Hcb)。但此時磁體的磁化強度并不為零,只是所加的反向磁場與磁體的磁化強度作用相互抵消。(對外磁感應強度表現為零)此時若撤消外磁場,磁體仍具有的磁性能。釹鐵硼的矯頑力一般是11000Oe以上。

  內稟矯頑力(Hcj)單位是安/米(A/m)和奧斯特(Oe)1 Oe≈79.6A/m

  使磁體的磁化強度降為零所需施加的反向磁場強度,我們稱之為內稟矯頑力。內稟矯頑力是衡量磁體抗退磁能力的一個物理量,如果外加的磁場等于磁體的內稟矯頑力,磁體的磁性將會基本消失。釹鐵硼的Hcj會隨著溫度的升高而降低所以需要工作在高溫環境下時應該選擇高Hcj的牌號。

  磁能積(BH)單位為焦/米3(J/m3)或高?奧(GOe) 1 MGOe≈7. 96k J/m3

  退磁曲線上任何一點的B和H的乘積既BH我們稱為磁能積,而B×H的值稱之為磁能積(BH)max。磁能積是恒量磁體所儲存能量大小的重要參數之一,(BH)max越大說明磁體蘊含的磁能量越大。設計磁路時要盡可能使磁體的工作點處在磁能積所對應的B和H附近。

  各向同性磁體:任何方向磁性能都相同的磁體。

  各向異性磁體:不同方向上磁性能會有不同;且存在一個方向,在該方向取向時所得磁性能的磁體。燒結釹鐵硼永磁體是各向異性磁體。

  取向方向:各向異性的磁體能獲得磁性能的方向稱為磁體的取向方向。也稱作 “取向軸”,“易磁化軸”。

  磁場強度:指空間某處磁場的大小,用H表示,它的單位是安/米(A/m)。

  磁化強度:指材料內部單位體積的磁矩矢量和,用M表示,單位是安/米(A/m)。

  磁感應強度:磁感應強度B的定義是:B=μ0(H+M),其中H和M分別是磁化強度和磁場強度,而μ0是真空導磁率。磁感應強度又稱為磁通密度,即單位面積內的磁通量。單位是特斯拉(T)。

  磁通:給定面積內的總磁感應強度。當磁感應強度B均勻分布于磁體表面A時,磁通Φ的一般算式為Φ =B×A。磁通的SI單位是麥克斯韋。

  相對磁導率:媒介磁導率相對于真空磁導率的比值,即μr = μ/μo。在CGS單位制中,μo=1。另外,空氣的相對磁導率在實際使用中往往值取為1,另外銅、鋁和不銹鋼材料的相對磁導率也近似為1。

  磁導:磁通Φ與磁動勢F的比值,類似于電路中的電導。是反映材料導磁能力的一個物理量。

  磁導系數Pc :又為退磁系數,在退磁曲線上,磁感應強度Bd與磁場強度Hd的比率,即Pc =Bd/Hd,磁導系數可用來估計各種條件下的磁通值。對于孤立磁體Pc只與磁體的尺寸有關,退磁曲線和Pc線的交點就是磁體的工作點,Pc越大磁體工作點越高,越不容易被退磁。一般情況下對于一個孤立磁體取向長度相對越大Pc越大。因此Pc是永磁磁路設計中的一個重要的物理量。

  1mT毫特斯拉=10Gs高斯

  150mT毫特斯拉=1500Gs高斯

  磁場的單位是以特斯拉(T)毫特斯拉(mT)或高斯(Gs)或毫高斯(mGs) 或微特斯拉(μT) 表示。

  1特斯拉(T)=10,000高斯(Gs)1T=1000mT

  1毫特斯拉(mT)=10高斯(Gs)

  1高斯(Gs)=1,000毫高斯(mGs)

  1微特斯拉(μT)=10毫高斯(mGs)

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