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顺磁性物质有哪些 顺磁性物质

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（报告出品方/作者：国金证券 ， 倪文祎）
一、磁性材料基本概念与分类磁性材料是指由过渡元素铁、钴、镍及其合金等组成的能够直接或间接产 生磁性的物质 。实验表明 ， 任何物质在外磁场中都能够或多或少地被磁化 ，  只是磁化的程度不同 。根据物质在外磁场中表现出的特性 ， 物质可分为五 类：顺磁性物质 ， 抗磁性物质 ， 铁磁性物质 ， 亚铁磁性物质 ， 反铁磁性物 质 。
顺磁性物质和抗磁性物质称为弱磁性物质 ， 铁磁性物质、亚铁磁性物质称 为强磁性物质 。通常所说的磁性材料一般是指强磁性物质 。磁性材料按使 用可以分为：
永磁材料：又叫硬磁材料 ， 是指难以磁化并且一旦磁化之后又难以退 磁的材料 ， 其主要特点是具有高矫顽力 ， 包括稀土永磁材料、金属永 磁材料及永磁铁氧体 。
软磁材料：可以用最小的外磁场实现更大的磁化强度 ， 是具有低矫顽 力和高磁导率的磁性材料 。软磁材料易于磁化 ， 也易于退磁 。例如： 软磁铁氧体、非晶纳米晶合金 。
功能磁性材料：主要有磁致伸缩材料、磁记录材料、磁电阻材料、磁 泡材料、磁光材料以及磁性薄膜材料等 。
永磁材料的主要磁性能指标：剩磁感应强度（Br）、矫顽力（Hcb）、内禀 矫顽力 （Hcj）、更大磁能积（BH）max 。除磁性能外 ， 永磁材料的物理 性能还包括密度、电导率、热导率、热膨胀系数等；机械性能则包括维氏 硬度、抗压（拉）强度、冲击韧性等 。
剩磁感应强度（Br）：永磁材料在外磁场中充磁到饱和后 ， 当外磁场为 零时 ， 永磁材料所具有的磁感应强度值 。此项指标数据直接关系着电 机中气隙磁密的高低 。磁感应强度值越高 ， 电机的气隙磁密将可能较 高 ， 转矩常数、反电势系数等电机的主要指标将达到更佳值 ， 电机的 电负荷和磁负荷的取值关系才可能最合理 ， 效率才能达到更佳 。? 矫顽力（Hcb）：永磁材料在饱和磁化的情况下 ， 当剩磁感应强度 Br 降到零时所需要的反向磁场强度 。此项指标与电机的抗退磁能力即过 载倍数和气隙磁密等指标相关 。Hc 值越大 ， 电机的抗退磁能力越强 ，  过载倍数越大 ， 对强退磁动态工作环境的适应能力越强 。同时电机的 气隙磁密也会有所提高 。

顺磁性物质有哪些 顺磁性物质

文章插图

更大磁能积（BH）max：永磁材料向外磁路提供的磁场能量的更大值 。此项指标与电机中永磁材料的用量直接相关 ， BHmax 越大 ， 预示着该 种永磁材料对外磁路能提供的磁场能量越大 ， 即在相同功率情况下电 机中使用的永磁材料越少 。
内禀矫顽力 （Hcj）：是指当剩余磁化强度 M 降到零时的磁场强度值 。退磁曲线上 B=0 时对应的 Hcb 值仅表示永磁体此时不能够向外磁路提 供能量 ， 并不代表永磁体自身不具备能量 。但当 M=0 时对应的 Hcj 值 却表示此时永磁体已真正退磁 ， 自身已完全无磁场能量储存 。内禀矫 顽力的大小与永磁材料的温度稳定性密切相关 。内禀矫顽力越高 ， 永 磁材料的工作温度才可能越高 。
软磁材料的主要磁性能指标：初始磁导率、矫顽磁力和磁滞回线、电阻率、 磁感应强度、磁芯损耗、稳定性等
初始磁导率高：高初始磁导率是软磁材料的基本要求 ， 理论和实践证 明 ， 降低软磁材料的杂质浓度 ， 提高密度 ， 增大晶粒尺寸 ， 结构均匀 化 ， 降低磁滞伸缩系数 ， 消除内应力和气孔的影响是提供初始磁导率 的充分条件 ， 这些都与配方的选择和工艺条件密切相关 。
很小的矫顽磁力和狭窄的磁滞回线：软磁材料的基本性能要求是 ， 能 快速的响应外磁场的变化 ， 这要求材料具有低的矫顽磁力 Hc 值 ， 数量 级为 10^-1~10^2A/m 。软磁材料的反磁化过程主要是通过磁畴壁的位 移来实现的 ， 因此材料内部应力起伏和杂质的含量与分布成为影响矫 顽磁力的主要因素 。矫顽磁力低表示磁化和退磁容易 ， 磁滞回线狭窄 ，  磁滞回线包围的面积小 ， 在交变磁场中磁滞损耗就小 。
电阻率高：磁芯相当于一匝线圈 ， 在交变磁场中会感应产生电动势 ，  这个感应电动势在磁芯中产生感应电流 ， 如果磁芯的电阻率低 ， 则感 应电动势和感应电流就大 ， 在磁芯中产生的损耗就大 ， 这个损耗称为 涡流损耗 ， 频率越高 ， 感应电流就越大 。电阻率升高有利于降低损耗 及提高磁芯的工作频率 ， 减小磁芯的体积和质量 。

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