同样尺寸、同样温度,N35 和 N52 谁更耐退磁?

磁学知识作者:JK小子字数:1,277预计阅读耗时:4 分钟
高温退磁基础磁通量矫顽力

做磁钢选型时,我经常听到一个疑问:“同样都是直径 20 mm、厚 2 mm 的圆片,也在同一温度下做老化,为什么 N52 的磁通损失反而比 N35 大?N52 不是更高级吗?”

这个疑问很典型。我们习惯把 N35、N45、N52 理解成一档比一档强的“性能等级”,却忽略了:**牌号数字主要描述磁能积,并不直接代表抗退磁能力。“磁体更强和磁体更耐退磁,是两笔不同的账”。

一、N52 强在哪里?首先强在磁能积,不是矫顽力

N35、N52 中的数字,对应最大磁能积 \((BH)_{\max}\) 的档位。N52 的剩磁和磁能积通常更高,所以在相同尺寸、相同充磁条件下,它的初始表磁、磁通或吸力往往更有优势。

但决定磁体在高温和反向磁场下能不能“守住磁化状态”的关键指标,是内禀矫顽力 \(H_{cj}\)。常见标准牌号的典型参数如下:

牌号 最大磁能积档位 常温剩磁 Br 典型范围 常温 Hcj 常见下限
N35 约 35 MGOe 1.17~1.21 T 约 955 kA/m
N52 约 52 MGOe 1.43~1.48 T 约 876 kA/m

 

所以,N52 不是 N35 在所有指标上的全面升级。它更像把“输出能力”调高了,却不代表“抗干扰储备”也同步增加。

二、20×2 薄圆片,本身就是一个不利的工作点

磁体充磁后,两端形成 N、S 极,同时在磁体内部产生与磁化方向相反的自身退磁场。磁体越薄、越扁,自身退磁的不利影响通常越明显。

工程上用磁导系数 \(P_c\) 描述磁体工作点和负载线。直径 20 mm、厚度只有 2 mm,长径比仅为 0.1,属于低 \(P_c\) 的薄型结构。与细长磁体相比,它的工作点更靠近退磁曲线的拐点,本来就不算“抗退磁体质”。

相同温度、相近退磁场下的内禀退磁曲线原理示意.png
相同温度、相近退磁场下的内禀退磁曲线原理示意.png

相同尺寸意味着两种牌号面对的几何条件和负载线相近,却不意味着它们的退磁曲线相同。尺寸把考题设成一样,材料各自的 \(H_{cj}\) 才决定能考多少分。

三、升温以后,谁先越过拐点,谁先发生不可逆退磁

钕铁硼升温时,剩磁会下降,内禀矫顽力也会明显降低,退磁曲线的拐点随之向更小的反向磁场方向移动。

在某个温度下,普通 N52 的工作点可能已经进入拐点区,部分磁畴开始反转;普通 N35 因为矫顽力储备相对较高,工作点仍可能处在较稳定的区域。于是,同样的尺寸、同样的温度、同样的保温时间,N52 的不可逆磁通损失反而更大。

 

里必须把两种“退磁”分开:
- 
可逆损失:高温时磁通下降,回到原温度后基本恢复,主要与剩磁的温度系数有关;
- 
不可逆损失:工作点越过退磁曲线拐点,部分磁畴已经反转,冷却后也不能自行恢复,需要重新饱和充磁。

因此,比较热老化退磁率时,规范的思路是让样品经过相同的温度和时间后,冷却到同一基准温度,再用同一方法复测磁:

\[\text{不可逆退磁率}=\frac{\Phi_0-\Phi_1}{\Phi_0}\times100%\]

其中,\(\Phi_0\)是热处理前的初始磁通,\(\Phi_1\)是热处理并冷却后的磁通。如果直接在高温下测量,结果里还混有可逆损失,不能单独用来判断永久退磁程度。

四、最容易踩的坑:把“最高使用温度”当成保证值

有些选型只查一句“N 系列最高使用温度约 80 ℃”,便默认所有 N35、N52 在 80 ℃以下都安全。这个做法对薄磁片尤其危险。所谓最高使用温度只是牌号级参考,不是对任意尺寸、任意磁路的承诺。实际是否退磁,还取决于:磁铁的几何规格、磁铁的工作环境等等

以下为例;N35与N52磁铁体在相同外径下不同厚度的退磁率(参考):

不同厚度的退磁率.png
不同厚度的退磁率.png

备注:测试标准参考《GB_T 40794-2021 稀土永磁材料高温磁通不可逆损失检测方法》-开路 2小时80摄氏度高温烘烤

五、也不能反过来说:所有 N52 都不如 N35 耐退磁

N35、N52 只是磁能积档位,完整选型还要看后面的耐温等级。例如 N52SH 与普通 N52 相比,内禀矫顽力要求明显提高,其抗高温退磁能力可以超过普通 N35(不带耐高温后缀的)。

 

所以,供应商标注的“N52 退磁更多”不是普遍定律,只能理解为:在常见的普通 N35 与普通 N52 对比中,后者可能因 \(H_{cj}\) 较低而先出现不可逆损失。

 

 

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