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磁学知识

相同温度条件 N52 退磁幅度差异探究

作者:磁研社官方

钕铁硼高温退磁,不只是牌号问题:磁铁的几何规格同样关键

在钕铁硼磁铁的实际应用中,一提到“高温退磁”,很多人的第一反应往往是:
是不是磁铁牌号选低了?是不是应该从N35换成N52?或者换成H、SH等耐高温牌号?
牌号和材料的内禀矫顽力确实非常重要,但这并不是决定高温退磁的唯一因素。
一个很容易被忽略的因素就是——磁铁的几何规格。
即使是完全相同的材料、相同的牌号、相同的工作温度,只要磁化方向的尺寸比例发生变化,磁铁的高温退磁表现就可能出现非常大的差异。
这也是为什么我们不能简单地说:“某个牌号可以耐80℃,所以所有这个牌号的磁铁在80℃都不会退磁。”

同样80℃,为什么不同厚度的磁铁退磁差别这么大?

我们对直径相同、厚度不同的圆柱形烧结钕铁硼磁铁进行了80℃高温测试。

测试规格从 Φ20×1 mm一直增加到Φ20×20 mm,使用N52材料,并记录高温前后的磁通量变化。

结果非常明显如下图:

mceclip0.png
不同规格下;退磁率对比

从数据中可以非常直观地发现:

直径同样是20 mm,随着磁化方向厚度不断增加,磁铁在80℃测试后的退磁比例快速下降。

Φ20×1的退磁比例达到 39.39%,Φ20×4仍然有 26.35%,Φ20×6为 20.80%。

但是,当厚度增加到8 mm以后,退磁比例迅速下降至 9.42%;达到12 mm时只有 1.74%;Φ20×16及以上规格,在本次实验条件下已经没有检测到磁通损失。

所以,同样叫“N52”,其高温稳定性并不一定相同。几何尺寸不同,结果可能完全不同。

 

高温退磁为什么会和磁铁的几何规格有关?

要理解这个现象,就需要了解磁铁的一个重要概念——工作点(Operating Point)和磁导系数(Pc)。

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磁铁并不是只要确定了材料牌号,其实际工作状态就固定不变。

磁铁的形状、磁化方向尺寸以及外部磁路都会影响其磁导系数,从而改变磁铁在退磁曲线上的工作点。

 

结论

对于本次实验中的轴向充磁Φ20圆片来说,可以简单理解为:

直径不变时,磁化方向越薄,磁铁通常越容易处于不利的退磁工作状态。

例如:Φ20×2与Φ20×20虽然直径完全相同,但厚径比相差10倍。

两者即使采用完全相同的材料,其工作点也存在很大差异。

牌号决定磁铁“能承受多大的退磁作用”,而几何规格决定磁铁“实际承受多大的自身退磁作用”