[科普中国]-纳米永磁合金——新型永磁材料

永磁材料在生活中十分常见，小到儿童玩具、文件夹，大到人造卫星、宇宙飞船、磁悬浮列车等都有它的身影存在，那么永磁材料到底是什么呢？

永磁材料就是产生磁场的功能材料。在场中自由运动电荷、导体与半导体内电荷会受到洛仑兹力作用，使电子束聚焦，实现能量转换；导体在磁场中运动时，由于法拉第效应，会使导体感生电压；两个磁荷之间相互作用，便产生库仑力，引起磁耦合、磁分离、磁悬浮等现象。根据磁力的不同对象和作用原理，可将永磁材料用于不同的领域。但是，无论是哪一类应用，都与永磁材料的剩余磁通密度和矫顽力有直接的关系。

纳米复合永磁材料是由软磁性相和硬磁性相在纳米尺寸复合而成，其基体相可以是软磁性相也可以是硬磁性相，两相的边界可以连续变化。为获得高的磁性能要求，硬磁性相的磁晶各向异性尽量高，而软磁性相要有尽可能高的饱和磁化强度；两相的晶粒尺寸达到纳米量级；在两相晶粒界面处交换耦合相互作用发挥显著作用。虽然两相的磁晶各向异性相差很大，但在交换耦合相互作用下，当有外磁场作用时，软磁性相反向磁化成核变得困难，因而提高了矫顽力。

纳米永磁材料与其他永磁材料相比，具有以下四个方面的优势:高的磁能积；高的剩磁Br；相对高的矫顽力；低的稀土含量。除了这些，它还具有更好的加工性能和抗腐蚀性能。

永磁材料的优秀性能可以用于许多方面，比如高梯度磁分离、磁分选装置，燃煤去灰脱硫、石油降粘除杂，循环水除垢，威氏效应器件等。相信在科学家的研究下，永磁材料家族会继续纳入新成员，为人类生活提供更多便利。

本文由石家庄藁城区兴安镇中学高级教师崔会欣进行科学性把关。

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