磁导率退磁会影响磁性材料的磁滞回线吗

 磁测相关知识     |      2025-05-26 14:56:32

       磁导率退磁(磁性材料因外界因素导致磁性能下降的现象,如永磁体退磁或软磁材料磁导率降低)会显著影响磁性材料的磁滞回线形状和关键参数,具体影响因材料类型(永磁 / 软磁)和退磁机制而异,以下是详细分析:

一、对永磁材料磁滞回线的影响

       永磁材料的磁滞回线以  高矫顽力、高剩磁 为特征,退磁通常由外部磁场、温度或机械应力导致磁畴取向度降低:

1、不可逆退磁的影响

(1)剩磁下降:

       退磁会使部分磁畴无序化,整体磁化强度降低,磁滞回线的剩磁点向左下方移动。例如,钕铁硼永磁体受高温退磁后,剩磁可能从 1.2 T 降至 1.0 T 以下。

(2)矫顽力降低:

       晶界缺陷或腐蚀会削弱磁畴钉扎效应,使磁畴更易在外场下反转,磁滞回线的矫顽力绝对值减小。例如,裂纹引入的杂散场会等效降低材料的本征矫顽力。

(3)磁能积减小:

       磁滞回线包围的面积代表储能能力,随剩磁和矫顽力下降,磁能积可能降至原值的 50% 以下。

2、可逆退磁的影响

       若退磁因素(如温度)去除后磁性能可恢复,磁滞回线会呈现可逆偏移:温度升高时,剩磁因热振动减弱而降低,但矫顽力基本不变,回线整体下移;温度降低后,剩磁可恢复至初始位置。

二、对软磁材料磁滞回线的影响

       软磁材料的磁滞回线以低矫顽力、高磁导率为特征,退磁可能由应力、温度或交变磁场导致磁畴壁运动受阻:

1、磁导率降低的影响

(1)初始磁导率和最大磁导率下降:

       磁畴壁因缺陷(如应力、杂质)钉扎而难以移动,磁滞回线的斜率(对应磁导率)减小,曲线变得 “平缓”。例如,硅钢片受机械弯曲后,最大磁导率可能从 10,000 降至 5,000 以下。

(2)矫顽力增大:

       磁畴壁运动阻力增加,需更大外场才能完全退磁,磁滞回线的矫顽力绝对值增大。

2、磁滞损耗增加

       退磁会使磁畴壁反复反转时的能量损耗加剧,磁滞回线面积扩大,尤其在高频应用中(如变压器铁芯),涡流损耗与磁滞损耗总和可能上升 30% 以上。

三、退磁机制与回线变化的关联

       不同退磁原因会对磁滞回线产生特定影响:

1、强反向磁场(永磁):

       导致剩磁和矫顽力下降,回线面积缩小。

2、高温(超过居里点):

       永磁体剩磁可能降为零,软磁材料磁导率骤降。

3、机械应力(软磁):

       使初始磁导率下降、矫顽力增大,回线变得 “肥胖”(面积扩大)。

4、腐蚀 / 氧化(永磁晶界):

       削弱磁畴钉扎效应,降低矫顽力,回线矩形度下降。

       磁导率退磁通过改变磁性材料的磁畴结构、取向度和缺陷分布,直接影响磁滞回线的形状、面积和关键参数(剩磁、矫顽力、磁导率等)。对于永磁体,退磁主要导致储能能力(磁能积)下降;对于软磁体,则表现为导磁效率降低和损耗增加。通过分析磁滞回线的变化,可定量评估退磁程度并指导材料优化(如调整成分、改进工艺以抑制磁畴无序化)。