硬磁材料

　　硬磁材料是指那些难以磁化，且除去外场以后，仍能保留高的剩余磁化强度的材料。

　　简介

　　又叫永磁材料，是指难以磁化并且一旦磁化之后又难以退磁的材料。1

　　对于这种材料的基本要求是矫顽力Hc高，通常把Hc>10A/m的材料称为硬磁材料。

　　硬磁材料的主要用途是制成永磁体，使在一定的空间内产生恒定的磁场. 与电流磁场相比，它所产生的磁场强度稳定、不需要电源、不发热、体积小，因此被广泛应用于仪表、电讯、电力、交通和生活用品。

　　种类

　　当前常用的重要永磁材料主要有：

　　（1）稀土永磁材料：这是当前最大磁能积最高的一大类永磁材料，为稀土族元素和铁族元素为主要成分的金属互化物(又称金属间化合物)。我国研制和生产的钕铁硼稀土合金永磁材料；

　　（2）金属永磁材料：这是一大类发展和应用都较早的以铁和铁族元素(如镍、钴等)为重要组元的合金型永磁材料，主要有铝镍钴(AlNiCo)系和铁铬钴(FeCrCo)系两大类永磁合金。

　　铝镍钴系合金永磁性能和成本属于中等，发展较早，性能随化学成分和制造工艺而变化的范围较宽，故应用范围也较广。铁铬钴系永磁合金的特点是永磁性能中等，但其力学性能可进行各种机械加工及冷或热的塑性变形，可以制成管状、片状或线状永磁材料而供多种特殊应用；

　　（3）铁氧体永磁材料：这是以Fe2O3为主要组元的复合氧化物强磁材料(狭义)和磁有序材料如反铁磁材料(广义)。其特点是电阻率高，特别有利于在高频和微波应用。如钡铁氧体(BaFe12O19)和锶铁氧体(SrFe12O19)等都有很多应用。

　　除上述3类永磁材料外，还有一些制造、磁性和应用各有特点的永磁材料。例如微粉永磁材料、纳米永磁材料、胶塑永磁材料(可应用于电冰箱门的封闭)、可加工永磁材料等。

　　在电学中硬磁材料的主要作用是产生磁力线，然后让运动的导线切割磁力线，从而产生电流。

　　特点

　　常用的永磁材料主要具有4种磁特性：

　　(1)高的最大磁能积。最大磁能积[符号为(BH)m]是永磁材料单位体积存储和可利用的最大磁能量密度的量度；

　　(2)高的矫顽(磁)力。矫顽力[符号为(H)c]是永磁材料抵抗磁的和非磁的干扰而保持其永磁性的量度；

　　(3)高的剩余磁通密度(符号为Br)和高的剩余磁化强度(符号为Mr)。它们是具有空气隙的永磁材料的气隙中磁场强度的量度；

　　(4)高的稳定性，即对外加干扰磁场和温度、震动等环境因素变化的高稳定性。

　　性能

　　几种常见硬磁材料的典型性能：

　　应用

　　硬磁材料的主要特点是具有高矫顽力。硬磁材料经饱和磁化后当外磁场去除时磁性并不完全消失，而能在较长时间内仍保留相当强的磁性。

　　这类材料主要用来储藏和供给磁能，作为磁场源，又称永磁材料。表征硬磁材料性能的主要参数是剩余磁感应强度B、矫顽力He 和最大磁能积(BH)mx，三者愈高，硬磁材料的性能越好。2

　　这种材料性能较好，成本较低，不仅可用作电讯器件如录音器、电话机及各种仪表的磁铁，而且已在医学、生物和印刷显示等方面也得到了应用。

　　硬磁材料常用来制作各种永久磁铁、扬声器的磁钢和电子电路中的记忆元件等。

　　硬磁材料的特征是矫顽力(矫顽磁场)高。

　　矫顽力是磁性材料经过磁化以后再经过退磁使具剩余磁性(剩余磁通密度或剩余磁化强度)降低到零的磁场强度。而软磁材料则是矫顽力很低的磁性材料。

　　退磁是指在加磁场(称为磁化场)使磁性材料磁化以后，再加同磁化场方向相反的磁场使其磁性降低的磁场。

　　永磁材料是发现和使用都最早的一类磁性材料。我国最早发明的指南器(称为司南)便是利用天然永磁材料磁铁矿制成的。

　　永磁材料不但种类很多，而且用途也十分广泛。

　　本词条内容贡献者为:

　　陈红 - 副教授 - 西南大学