钕铁硼永磁体矫顽力介绍

   1、NdFeB系永磁体的矫顽力
      矫顽力是永磁材料的主要特征。三元NdFeB系永磁体的磁特性主要由它的基体相Nd2Fe14B来决定。由于测量方法不同，不同作者测得Nd2Fe14B四方相的各向异性场介于5.57～7.16MA/(70～90kOe)之间。从理论上来说，三元NdFeB系永磁体矫顽力的理论值应与Nd2Fe14B的各向异场相当。实际上，不论是烧结磁体还是快淬薄带，三元NdFeB系永磁体的矫顽力均小于1.59MA/m(20.0kOe)，也就是说，实际三元NdFeB系永磁体的矫顽力只有理论值的约25%。Nd2Fe14B相的内禀磁感应强度很高，约1.61T。如果能进一步提高NdFeB系永磁体的矫顽力，不仅可以最大限度地提高它的磁性能，而且还可提高其稳定性，降低其磁感的不可逆损失，同时有利于磁体的薄型化和轻量化。近几年来许多研究者对NdFeB系永磁体的矫顽力作了研究，NdFeB合金矫顽力机理的研究，有助于人们更清楚地了解材料的磁化及反磁化过程，丰富和发展宏观磁化理论，提高和改进材料的矫顽力及其温度的稳定性，为开发具有更高性能的新型永磁材料提供理论依据和方向性指导。
      2、Nd-Fe-B永磁体矫顽力的特点
      (1) 各种类型NdFeB永磁体的矫顽力远小于理论极限值。硬磁性相Nd2Fe14B晶粒的各向异性场μ0HA=7.5～8.5T。NdFeB永磁体的矫顽力μ0Hc一般为1.3～2.8T，为各向异性场的15%～30%。
      (2) NdFeB永磁体的矫顽力Hc随外部条件(磁化场、温度)的变化而变化。
      ① Hc随施加的磁化场的增加而增加：使Hc达到最大值Hcmax所需要的饱和磁化场Hcsat大于最大矫顽力，即Hcsat>Hcmax。
      ② Hc与退磁场角度关系：钕铁硼磁体的矫顽力随着测量磁场与磁体织构轴之间的夹角θ的增加而增加。当θ角从0增加到π/2时，Hc(θ)/Hc(0)达到1.3～1.8。
      ③ Hc与温度的关系：随着温度的上升，钕铁硼合金的矫顽力下降很快，其下降速度大于各向异性常数K和各向异性场随温度的升高而下降的速度。
      (3) NdFeB永磁体的矫顽力随磁体微观组织结构(晶粒尺寸、取向分布)的变化而变化。
      ① Hc与晶粒尺寸的关系Hc(D)：钕铁硼磁体的内禀矫顽力随磁体内晶粒平均尺寸平方的对数的增加呈线性关系下降。
      ② 矫顽力与晶粒取向度关系：对烧结钕铁硼磁体，随着晶粒取向度的增强内禀矫顽力下降。
      3、影响NdFeB永磁体矫顽力的因素
      NdFeB永磁体的矫顽力之所以远小于理论各向异性场，是由于其具体的微观组织结构及缺陷造成的。磁体硬磁性相晶粒的不规则形状决定的自退磁场和晶粒之间相互作用产生的内部散磁场合成的有效退磁场(-NeffMs)使磁体的矫顽力降低。晶粒界面结构缺陷是另一个影响因素：晶粒表面多数为富钕相和富硼相及少量的α-Fe相间隔，部分界面可能直接藕合。在硬磁性相和非磁性及弱磁性相的边界处，其成分及晶格结构不同于晶粒内部，还存在许多空洞、杂质及尖角，称为晶粒结构缺陷，它们既是晶粒反磁化的成核中心，又是阻碍晶粒间畴壁位移的钉扎部位，对磁体矫顽力有很大影响。

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