在上一篇文章中，我們講了怎么給磁體充磁。
其實(shí)在實(shí)際工程中，磁體還是會因?yàn)橐恍┮蛩貙?dǎo)致失去磁性。
本文就來聊聊這個話題。
01
退磁是什么意思？
永磁體基于合金材料內(nèi)的微區(qū)域排列而工作，這些小區(qū)域被稱為磁域或磁疇，每個磁域都在更大的整體中充當(dāng)微觀磁鐵。在材料磁化過程中，通常指向不同方向的各個磁疇在磁場方向上對齊。當(dāng)幾乎所有磁疇都與原始磁場對齊時，材料就變成了永磁體。從次微觀層面來看，正是這些磁疇的排列提供了材料的磁性（微觀層面來看軌道磁矩和自旋磁矩提供了磁性）。當(dāng)對磁鐵進(jìn)行退磁時，其磁疇不再完全對齊，當(dāng)磁疇排列被破壞時，磁鐵就退磁了。那么，有哪些因素會導(dǎo)致永磁體退磁？
研究和工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在正常工作條件下，永磁體通常獨(dú)立地保持其持久磁場。然而，永磁材料的退磁在某些條件下會發(fā)生，包括暴露于高溫、與其他物體碰撞、體積損失、暴露于沖突磁場以及腐蝕和氧化等。
退磁的最常見原因之一是溫度升高。熱量增加意味著原子運(yùn)動增加，最終會壓倒磁疇的排列。磁鐵有兩個溫度閾值：工作溫度和居里溫度。這些是評估磁鐵在受熱時的性能和電阻的重要參數(shù)。不同磁體的工作溫度見最后一列。工作溫度是磁體可以長時間承受而不會造成暫時或永久性能損失磁性的最高溫度。居里溫度是磁鐵永久失去所有磁化強(qiáng)度的溫度。在這種情況下，結(jié)構(gòu)會受到損害而無法修復(fù)，并且不可再磁化。隨著磁鐵的溫度接近其居里點(diǎn)，退磁也會發(fā)生在不同的水平上。退磁水平因特定磁體的材料和等級而有很大差異，并由該磁體的退磁曲線描述。標(biāo)準(zhǔn)釹磁鐵的工作溫度為80°C。標(biāo)準(zhǔn)釹磁鐵（未顯示字母）的工作溫度為80°C。帶有“M”的釹磁鐵如N35M可承受100°C?！癏”磁鐵最高可達(dá)120°C，“SH”最高可達(dá)150°C，“UH”最高可達(dá)180°C，“EH”最高可達(dá)200°C，“TH”最高可達(dá)220°C。標(biāo)準(zhǔn)釹磁鐵的居里溫度為310°C，特殊如M、H、SH、UH、EH、TH磁鐵的居里溫度為340-350°C。N：Normal。通常表示“標(biāo)準(zhǔn)”或“正?！奔墑e的磁性能。N 類磁鐵在大多數(shù)應(yīng)用中具有良好的磁性能，但其工作溫度可能相對較低。M：Medium。表示磁鐵的中等磁性能級別。M 類磁鐵通常比 N 類磁鐵具有更高的磁性能，但相應(yīng)地也可能具有較低的最大工作溫度。H：High。代表高磁性能級別。H 類磁鐵相對于 N 和 M 類磁鐵來說具有更高的磁性能，通常適用于一些需要更強(qiáng)磁場的應(yīng)用。SH：Super High。表示超高磁性能級別。SH 類磁鐵具有非常強(qiáng)大的磁性能，適用于需要極高磁場的特殊應(yīng)用。此類磁鐵在高磁性能的同時，可能具有較低的最大工作溫度。UH: Ultra High。超高磁性能級別。與SH相比此類磁鐵通常具有更高的最大工作溫度，這意味著它們可以在較高的溫度下保持其磁性能。EH: Extreme High。代表極高磁性能級別。EH 類磁鐵在磁性能方面比 H 類磁鐵更強(qiáng)，通常用于需要高磁場和相對較高工作溫度的場合。TH：Thermal Stability。通常表示熱穩(wěn)定性級別。TH 類磁鐵不僅具有高磁性能，還具有較高的工作溫度能力，適用于在高溫環(huán)境中工作的應(yīng)用。對于釤鈷磁鐵，工作溫度限制為350°C。而鐵氧體磁鐵的工作溫度高達(dá)250°C，鋁鎳鈷磁鐵的工作溫度高達(dá)650°C。鐵氧體磁鐵的居里溫度為450°C，而鋁鎳鈷磁鐵的居里溫度為700–850°C。不同磁鐵的工作溫度和居里溫度。如果將磁鐵加熱到最高工作溫度以上會導(dǎo)致磁化強(qiáng)度暫時或永久喪失，最終結(jié)果取決于超過工作溫度或居里溫度的程度。如果熱量達(dá)到略高于最大工作溫度的值，則磁鐵在保持高溫的同時會失去一些磁場強(qiáng)度。
超過工作閾值每升高1°C，釹磁鐵就會損失約0.11%的強(qiáng)度。這種損失可以通過冷卻磁體來恢復(fù)。最終結(jié)果不受暴露時間和磁體加熱和冷卻次數(shù)的影響。不過要小心，因?yàn)橹貜?fù)和快速的加熱和冷卻循環(huán)可能會導(dǎo)致磁鐵破裂（急劇溫度變化產(chǎn)生的急劇的熱脹冷縮）。如果熱量達(dá)到明顯高于最大工作溫度的值，磁體就會永久減弱。冷卻它可能會恢復(fù)一些磁化強(qiáng)度，但將永久損失部分磁性。然而，如果未達(dá)到居里溫度，則可以通過將磁體暴露于足夠強(qiáng)的外部磁場來恢復(fù)這種損失。這種重新磁化過程，類似于制造過程中發(fā)生的情況，可以重新磁化減弱的磁體并恢復(fù)其原始磁化強(qiáng)度。如果熱量超過居里溫度，磁體的結(jié)構(gòu)就會永久改變，磁化強(qiáng)度的損失無法恢復(fù)。無法再磁化。值得注意的是，磁體的形狀和尺寸以及磁化方向（例如軸向或直徑）可以顯著改變其耐熱性。此外，對于較大的磁體，如果外部部分達(dá)到臨界溫度，而磁芯受到的影響較小，從而會導(dǎo)致磁化不規(guī)則。無論如何，即使磁體的一部分超過工作溫度或居里溫度閾值，也會發(fā)生損壞。根據(jù)退磁的原因和狀況的持續(xù)時間，可以重新利用磁化磁性材料并恢復(fù)失去的磁性。用于恢復(fù)永磁體的一種方法是使用螺線管。當(dāng)電流通過螺線管的盤繞金屬線時，可能足以恢復(fù)磁體的磁場。除了高溫，其實(shí)極低溫也可能產(chǎn)生退磁。根據(jù)磁性材料的不同，這種情況的發(fā)生方式也有很大不同。鐵氧體磁鐵很容易損壞，而釹磁鐵則具有完全不同的行為。實(shí)際上，在-125°C的溫度下，釹磁鐵的強(qiáng)度會稍微增強(qiáng)。超過這個閾值，磁力將穩(wěn)步下降。在-196°C（當(dāng)浸入液氮中時），僅保留約85-90%的磁化強(qiáng)度。當(dāng)溫度恢復(fù)到125°C以上時，磁力將完全恢復(fù)到原始值。當(dāng)鐵氧體磁鐵暴露在-40°C以下的溫度下時，可能會導(dǎo)致永久磁化損失。與標(biāo)準(zhǔn)磁鐵不同的磁性產(chǎn)品更容易受到低溫的影響。例如，磁帶在-20°C的溫度下就可能被損壞。磁鐵會因振動、跌落或強(qiáng)烈撞擊而損壞或失去磁力嗎？較弱的永磁體或非永磁體在受到強(qiáng)烈振動后可能會失去一些強(qiáng)度。但現(xiàn)代永磁體不會受到影響，只要磁鐵不破裂，跌落或撞擊都不會削弱其磁化強(qiáng)度。磁鐵越強(qiáng)，其矯頑力（抵抗磁化強(qiáng)度損失）就越高。但需要注意，永磁體通常非常脆，如果磁體的一部分被削掉或者破裂，這將不可避免地導(dǎo)致磁力損失。另一個可以使永磁體退磁的因素是碰撞。例如，用錘子反復(fù)敲擊磁鐵，會干擾其原子的運(yùn)動，影響磁鐵南北極的對齊，導(dǎo)致其退磁。如果長時間接觸或靠近較強(qiáng)磁鐵產(chǎn)生的磁場，不可避免地會削弱較弱磁鐵的磁場。磁體的矯頑力定義了其維持其磁性結(jié)構(gòu)和方向的強(qiáng)度和能力。例如，與鐵氧體和鋁鎳鈷磁鐵相比，強(qiáng)力釹磁鐵具有更高的矯頑力。所以，應(yīng)避免將不同方向的強(qiáng)磁鐵靠近放置，將它們堆放（方向相同）才是正確的存放方式。我們知道，直流電可以用來磁化鐵磁材料，但如果將同一塊磁體置于交流電中，先前獲得的結(jié)構(gòu)排列將因頻率的變化而被破壞。如果將磁體置于足夠強(qiáng)的交流電中以克服其矯頑力，可以緩慢削弱磁體，最終將其磁場降低至零。這就是商業(yè)消磁器的工作原理，通常用于對工具、信用卡和硬盤進(jìn)行消磁。此外，不同的磁鐵可能具有不同的導(dǎo)電性，并且電流通過會產(chǎn)生熱量，這可能會損壞磁鐵。例如，釹磁鐵（60%+鐵含量）這樣的磁鐵具有良好的導(dǎo)電性，而鐵氧體磁鐵是非常差的導(dǎo)體。在磁鐵上或附近進(jìn)行焊接可能會導(dǎo)致磁化強(qiáng)度損失。這可能是由焊接過程中產(chǎn)生的熱量或電流引起的。06
生銹
大多數(shù)磁鐵都含有鐵，釹磁鐵中鐵含量更是超過60%，當(dāng)暴露在潮濕的環(huán)境和水中時，很容易生銹和氧化。由于所有這些因素都會改變磁性材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致強(qiáng)度損失。所以釹磁鐵通常需要防腐涂層進(jìn)行保護(hù)。例如，之前提到的用于重力平衡的磁彈簧，磁桿材料為N48M，表面處理為NiCuNi7/4/7，完全磁化，磁化方向垂直于軸心線，延半徑方向。而套筒就是一個鐵筒（DT4E），并做化學(xué)鍍鎳。鐵氧體磁鐵由約90%氧化鐵制成，因此即使浸入水中也不會腐蝕。此外，濕度過高引起的腐蝕或氧化也會影響磁體的物理性質(zhì)，從而影響磁體的磁性。07
磁鐵的正確存放方法
說了這么多退磁因素，那么應(yīng)如何正確存放磁鐵以防止退磁？為防止磁場強(qiáng)度和性能損失，需要將磁鐵存放在干燥且受保護(hù)的地方。鐵氧體磁鐵的溫度應(yīng)避免低于-40°C，標(biāo)準(zhǔn)釹磁鐵的溫度應(yīng)避免高于80°C。請勿將其暴露于強(qiáng)電流、磁場或強(qiáng)烈振動下。如果需要將多個磁鐵存放在一起，請將它們堆疊在一起，避免將強(qiáng)磁鐵彼此靠近。永磁體非常脆，因此強(qiáng)烈的沖擊可能會使其結(jié)構(gòu)碎裂或破裂，從而導(dǎo)致性能損失。釹磁鐵容易氧化和腐蝕，因此應(yīng)避免暴露于水和潮濕的環(huán)境中。初學(xué)磁場理論，不對的還請專業(yè)人士指出，不勝感激！
本站僅提供存儲服務(wù)，所有內(nèi)容均由用戶發(fā)布，如發(fā)現(xiàn)有害或侵權(quán)內(nèi)容，請
點(diǎn)擊舉報。
