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永磁体支持外部磁场的能力是由于磁性材料内的晶体各向异性将小磁畴“锁定”在适当位置。一旦初始磁化建立,这些位置将保持不变,直到受到超过锁定磁畴的力才会改变,干扰永磁体产生的磁场所需的能量因每种材料而异。永磁体可以产生极高的矫顽力(Hcj),在高外部磁场存在的情况下保持磁畴对齐。
稳定性可以描述为在磁铁寿命期间,在特定条件下材料的重复磁性能。影响磁铁稳定性的因素包括时间、温度、磁阻变化、不利磁场、辐射、冲击、应力和振动。
时间对现代永磁体的影响很小,研究表明,永磁体在磁化后会立即发生变化。这些被称为“磁蠕变”的变化发生在不太稳定的磁畴受到热能或磁能波动的影响时,即使在热稳定的环境中也是如此。这种变化随着不稳定区域数量的减少而减少。
温度效应分为三类:可逆损失,不可逆但可恢复的损失,不可逆和不可恢复的损失。
不可逆但可恢复的损失:这些损耗被定义为磁铁因暴露于高温或低温而部分退磁,这些损耗只能通过重新磁化恢复,当温度恢复到其原始值时磁性无法恢复。当磁铁的工作点低于退磁曲线的拐点时,就会发生这些损耗。有效的永磁体设计应具有磁路,其中磁体在预期高温下以高于退磁曲线拐点的磁导系数运行,这将防止高温下的性能变化。
不可逆不可恢复的损失:暴露在极高温度下的磁铁发生冶金变化,无法通过再磁化恢复。下表显示了各种材料的临界温度,其中:Tcurie是基本磁矩随机化且材料退磁时的居里温度;Tmax是一般类别主要材料的最大实际工作温度。
结论