大家都知道衡量釹鐵鐵磁體性能的指標(biāo)包括剩磁Br、矯頑力HcB、內(nèi)稟矯頑力HcJ和最大磁能積(BH)max，除此之外，內(nèi)稟曲線方向度和Hk

也是磁應(yīng)用工程師非常關(guān)注的兩個指標(biāo)，今天就來了解一下這兩個指標(biāo)的含義及影響因素。

首先我們先來回顧一下什么是內(nèi)稟曲線或J~H退磁曲線。

內(nèi)稟曲線的全稱為內(nèi)稟退磁曲線。永磁材料在外磁場作用下被磁化后產(chǎn)生的內(nèi)在磁感應(yīng)強度，稱為內(nèi)稟磁感應(yīng)強度Bi，又稱磁極化強度J。

磁體磁極化強度J與外磁場強度H關(guān)系的曲線能夠反映永磁材料內(nèi)在磁性能變化，稱為內(nèi)稟退磁曲線，簡稱內(nèi)稟曲線，也稱為J~H退磁曲線。

（下文統(tǒng)一稱退磁曲線）

退磁曲線上磁極化強度J為0時，相應(yīng)的磁場強度稱為內(nèi)稟矯頑力HcJ。內(nèi)稟矯頑力的值反映永磁材料抗退磁能力的大小。

膝點Hk

從圖中我們不難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)外磁場不斷增大時，磁體的磁感應(yīng)強度/磁極化強度下降的非常緩慢，但當(dāng)外磁場大于某一值后，磁體的磁感應(yīng)強度會快速

下降。通常我們將退磁曲線上Ji=0.9Br或0.8Br的點稱為退磁曲線的彎曲點或膝點，這一點對應(yīng)的磁場為Hk ，也稱為膝點（knee）矯頑力。當(dāng)外磁場

大于Hk時，磁體性能將發(fā)生不可逆的損失，這也是Hk值受到關(guān)注的原因。

關(guān)于膝點位置的爭論

對于退磁曲線彎曲點選在Ji=0.9Br還是Ji=0.8Br的位置，國內(nèi)外曾經(jīng)有過不少的討論。IEC接受了與M.Katter提出的Hk的定義，但僅適用于HcJ大于

400kA/M（5000 Oe）的釹鐵硼磁體，Hk的值稱為HDx，其中x表示B軸上的減少百分比，例如，HD10表示HD的值在Br以下10%的點，即0.9Br 處。

（參見IEC 60404-8-1:2015）

?方形度Q

我們用Hk與HcJ的比值（Hk/HcJ)來表示退磁曲線的方形度Q，Q的取值范圍在0~1之間，Q越接近于1，退磁曲線越接近于方形，通常我們認(rèn)為方形

度Q＞0.9的產(chǎn)品才算合格產(chǎn)品。

方形度與最大磁能積和回復(fù)磁導(dǎo)率的關(guān)系

Q=4μ0(BH)max/Jr2，可見方形度Q與釹鐵硼永磁材料的最大磁能積(BH)max具有正相關(guān)關(guān)系，即在相同的Br條件下，Q越大其最大磁能積(BH)max就

越大，Q值大小決定了磁體最大磁能積(BH)max大小。

Q=1/μrec，方形度Q與磁體的回復(fù)磁導(dǎo)率μrec呈反比關(guān)系，Q越大則回復(fù)磁導(dǎo)率μrec越接近1，材料抵抗外部磁場和環(huán)境溫度等影響因素干擾能力就越

強，其穩(wěn)定性就越好。

影響磁體方形度的因素

原料的純凈度、粉粒的均勻度、燒結(jié)和壓型的工藝等因素都會影響釹鐵硼磁體的方形度，若晶粒異常長大或晶粒不規(guī)則都會使磁體的方向度下降。有研

究人員做了稀土及氧含量對燒結(jié)Nd-Fe-B磁體退磁曲線方形度的影響，發(fā)現(xiàn)在相同的工藝條件下，隨著稀土元素含量的逐步增加，Br下降、Hcj提高、

(BH)max基本不變，而方形度明顯從92.72%增大到98.80%。

對樣品重復(fù)試驗，在氣流磨時分別保持系統(tǒng)氧含量為0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%,對應(yīng)的方形度為98.53%、98.68%、95.41%、90.55%、86.17%。

分別編號3-1#、3-2#、3-3#、3-4#、3-5#,方形度與磁體的氧含量關(guān)系如圖所示。