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順磁性物質有哪些 順磁性物質

生活百科

（報告出品方/作者：國金證券 ， 倪文祎）
一、磁性材料基本概念與分類磁性材料是指由過渡元素鐵、鈷、鎳及其合金等組成的能夠直接或間接產 生磁性的物質 。實驗表明 ， 任何物質在外磁場中都能夠或多或少地被磁化 ，  只是磁化的程度不同 。根據物質在外磁場中表現出的特性 ， 物質可分為五 類：順磁性物質 ， 抗磁性物質 ， 鐵磁性物質 ， 亞鐵磁性物質 ， 反鐵磁性物 質 。
順磁性物質和抗磁性物質稱為弱磁性物質 ， 鐵磁性物質、亞鐵磁性物質稱 為強磁性物質 。通常所說的磁性材料一般是指強磁性物質 。磁性材料按使 用可以分為：
永磁材料：又叫硬磁材料 ， 是指難以磁化并且一旦磁化之后又難以退 磁的材料 ， 其主要特點是具有高矯頑力 ， 包括稀土永磁材料、金屬永 磁材料及永磁鐵氧體 。
軟磁材料：可以用最小的外磁場實現更大的磁化強度 ， 是具有低矯頑 力和高磁導率的磁性材料 。軟磁材料易于磁化 ， 也易于退磁 。例如： 軟磁鐵氧體、非晶納米晶合金 。
功能磁性材料：主要有磁致伸縮材料、磁記錄材料、磁電阻材料、磁 泡材料、磁光材料以及磁性薄膜材料等 。
永磁材料的主要磁性能指標：剩磁感應強度（Br）、矯頑力（Hcb）、內稟 矯頑力 （Hcj）、更大磁能積（BH）max 。除磁性能外 ， 永磁材料的物理 性能還包括密度、電導率、熱導率、熱膨脹系數等；機械性能則包括維氏 硬度、抗壓（拉）強度、沖擊韌性等 。
剩磁感應強度（Br）：永磁材料在外磁場中充磁到飽和后 ， 當外磁場為 零時 ， 永磁材料所具有的磁感應強度值 。此項指標數據直接關系著電 機中氣隙磁密的高低 。磁感應強度值越高 ， 電機的氣隙磁密將可能較 高 ， 轉矩常數、反電勢系數等電機的主要指標將達到更佳值 ， 電機的 電負荷和磁負荷的取值關系才可能最合理 ， 效率才能達到更佳 。? 矯頑力（Hcb）：永磁材料在飽和磁化的情況下 ， 當剩磁感應強度 Br 降到零時所需要的反向磁場強度 。此項指標與電機的抗退磁能力即過 載倍數和氣隙磁密等指標相關 。Hc 值越大 ， 電機的抗退磁能力越強 ，  過載倍數越大 ， 對強退磁動態工作環境的適應能力越強 。同時電機的 氣隙磁密也會有所提高 。

順磁性物質有哪些 順磁性物質

文章插圖

更大磁能積（BH）max：永磁材料向外磁路提供的磁場能量的更大值 。此項指標與電機中永磁材料的用量直接相關 ， BHmax 越大 ， 預示著該 種永磁材料對外磁路能提供的磁場能量越大 ， 即在相同功率情況下電 機中使用的永磁材料越少 。
內稟矯頑力 （Hcj）：是指當剩余磁化強度 M 降到零時的磁場強度值 。退磁曲線上 B=0 時對應的 Hcb 值僅表示永磁體此時不能夠向外磁路提 供能量 ， 并不代表永磁體自身不具備能量 。但當 M=0 時對應的 Hcj 值 卻表示此時永磁體已真正退磁 ， 自身已完全無磁場能量儲存 。內稟矯 頑力的大小與永磁材料的溫度穩定性密切相關 。內稟矯頑力越高 ， 永 磁材料的工作溫度才可能越高 。
軟磁材料的主要磁性能指標：初始磁導率、矯頑磁力和磁滯回線、電阻率、 磁感應強度、磁芯損耗、穩定性等
初始磁導率高：高初始磁導率是軟磁材料的基本要求 ， 理論和實踐證 明 ， 降低軟磁材料的雜質濃度 ， 提高密度 ， 增大晶粒尺寸 ， 結構均勻 化 ， 降低磁滯伸縮系數 ， 消除內應力和氣孔的影響是提供初始磁導率 的充分條件 ， 這些都與配方的選擇和工藝條件密切相關 。
很小的矯頑磁力和狹窄的磁滯回線：軟磁材料的基本性能要求是 ， 能 快速的響應外磁場的變化 ， 這要求材料具有低的矯頑磁力 Hc 值 ， 數量 級為 10^-1~10^2A/m 。軟磁材料的反磁化過程主要是通過磁疇壁的位 移來實現的 ， 因此材料內部應力起伏和雜質的含量與分布成為影響矯 頑磁力的主要因素 。矯頑磁力低表示磁化和退磁容易 ， 磁滯回線狹窄 ，  磁滯回線包圍的面積小 ， 在交變磁場中磁滯損耗就小 。
電阻率高：磁芯相當于一匝線圈 ， 在交變磁場中會感應產生電動勢 ，  這個感應電動勢在磁芯中產生感應電流 ， 如果磁芯的電阻率低 ， 則感 應電動勢和感應電流就大 ， 在磁芯中產生的損耗就大 ， 這個損耗稱為 渦流損耗 ， 頻率越高 ， 感應電流就越大 。電阻率升高有利于降低損耗 及提高磁芯的工作頻率 ， 減小磁芯的體積和質量 。

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