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=108
Mx 。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 ）
。磁通密度（B ）用特斯拉计（高斯计）测量。 （3）剩磁（B r 或M r ） 剩磁是简称，全称是“剩余磁感应强度”
（B r ）或“剩余磁化强度”（M r ）。这两个名词在严格科学意义上是不同的，但在实用永磁技术领域里是相同的。将永磁体放在电磁铁两极头之间夹紧，通过磁滞回线测试仪测出退磁曲线，便得到该永磁体的剩磁，它的单位与磁通密度相同。用振动样品磁强计也可以测量退磁曲线，在超导螺线管中用抽拉法测量退磁曲线则是最标准的，不过这两种仪器价格昂贵。铝镍钴的剩磁为0.8~1.4T(8000~14000G，钡锶铁氧体的剩磁为
0.2~0.44T(2000~4400G，钐钴2∶17型的剩磁为1~1.14T(10000~11400G，钐钴1∶5型的剩磁为0.85~1.05T(8500~10500G，钕铁硼的剩磁为1.1~1.52T(11000~15200G。 （4）磁场强度（H ）
电流在其周围产生磁场，磁场强度（H ）表示磁场的强弱，它的单位有两个，安/米（A/m）和奥斯特（Oe ）
，后者为非法定单位。对于永磁材料来说，安/米（A/m）太小了，常用千安/米（kA/m）。奥斯特（Oe ）与高斯（G ）的大小是一样的，也用高斯计测量磁场强度。
安/米（kA/m）与奥斯特（Oe ）的换算因子是
103/4π，即：1Oe=(103/4πA/m≈80A/m，故1000Oe= 1kOe ≈1000×80A/m=80kA/m。
（5）矫顽力（H c ）、H cb 与H ci 的区别 永磁体经有效充磁后显示出磁性，磁通量从N 极出来，回到S 极。在反向磁场(退磁场 作用下永磁体顽强地保持该磁性，直到在某一大小的反向磁场下该磁
性退到零，此磁场的数值就是该永磁体的矫顽力数值。 测量永磁体的退磁曲线时有一个探测线圈套 60 J Magn Mater Devices Vol 38 No 2
着样品，永磁体的磁通量通过该线圈，反向磁场的磁通量也通过该线圈，二者在该线圈中产生的电动势的方向相反。这样一来，在反向磁场增大时永磁体磁通量的下降，被探测线圈测到了；同时，反向磁场的磁通量抵消永磁体的磁通量也被探测线圈测到了。这样测出的矫顽力用H cb 表示。将探测线圈加以改进，使反向磁场在该线圈中产生的电动势为零，这样测量永磁体的退磁曲线时，当该永磁体的磁通量退到零时的反向磁场的数值，就是该永磁体的内禀矫顽力，用H ci 表示。
稀土永磁材料出现以前，铝镍钴的H ci 与H cb
差别很小，钡、锶铁氧体的H ci 与H cb 差别也不大，所以一般不用H ci ，
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)
