每周一磁 · 矫顽力Hcb和内禀矫顽力Hcj

衡量永磁材料产品性能的指标主要有四个：剩磁、矫顽力、内禀矫顽力和最大磁能积。「每周一磁」栏目将逐一为大家介绍它们的概念与应用。
矫顽力和内禀矫顽力是判断磁体性能的重要指标，是用来衡量磁体抗退磁能力强弱的磁学概念。

矫顽力和内禀矫顽力的概念

当磁体受到反向磁场的退磁作用时，使磁体的磁感应强度降为零，所需的反向磁场强度值，称为磁体的矫顽力。好比海绵里的水吸到最大，然后把水压出来，压到海绵里没有水，这个压力就好比是矫顽力。

磁体在反向磁场的作用下，磁感应强度降为零，但此时磁体本身的磁化强度并不为零，若撤消外磁场，磁体仍具有一定的磁性。内禀矫顽力是使磁体的磁化强度也降为零所需施加的反向磁场强度。

单纯讲矫顽力的概念不是太好理解，下面我们结合内禀曲线来看矫顽力的实际意义。

在负向磁场作用下，磁铁中的磁感应强度B随着退磁场的增大而减弱。使磁体中磁感应强度B达到零所需的负向磁场强度，称为磁感矫顽力，简称矫顽力，用Hc或Hcb表示，单位是奥斯特(Oe)或安/米(A/m)。（1A/m=79.6Oe）

此时，磁体的磁化强度并不为零，只是所加的反向磁场与磁体的磁感应强度作用相互抵消，此时若撤消外磁场，磁体仍具有一定的磁性，使磁体的磁化强度降为零所需施加的反向磁场强度，我们称之为内禀矫顽力，用Hcj表示，单位同样是是奥斯特(Oe)或安/米(A/m)。

矫顽力的是区分软磁和硬磁材料的关键指标

在介绍磁性材料时我们已经讲过，磁材可分为软磁和硬磁两个大类，这个分类的标准就是看材料是否易于充磁，同时易于退磁，即材料的内禀矫顽力的大小。

软磁材料：可以用最小的外磁场实现最大的磁化强度，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。
硬磁材料：又叫永磁材料，是指难以磁化并且一旦磁化之后难以退磁的材料，其主要特点是具有高矫顽力，包括有稀土永磁材料、金属永磁材料及永磁铁氧体。

烧结钕铁硼永磁材料按照内禀矫顽力的大小分为不同系列

烧结钕铁硼的牌号分类是按照其内禀矫顽力的大小进行划分的：低矫顽N系列、中等矫顽力M系列、高矫顽力H系列、特高矫顽力UH系列、极高矫顽力EH系列、至高矫顽力TH系列。内禀矫顽力的不同使得磁体的抗退磁能力有所不同，牌号系列越高，抗退磁能力越强，能够承受的工作温度也越高。

钕铁硼的矫顽力也随温度的升高而降低，其内禀矫顽力的温度系数β(Hcj)为 -0.7~-0.8%/℃，不同系列产品有一定的差异。

提高烧结钕铁硼永磁体矫顽力的方法

由于Dy2Fe14B、Tb 2Fe14B相的磁晶各向异性场远比Nd2Fe14B相的要强，居里温度也相对比较高，因此可以大大提高材料的矫顽力以及温度稳定性，对于矫顽力和使用温度要求较高的烧结钕铁硼材料中，通常会加入镝、铽等元素。

镝和铽等中重稀土元素的储量较少，价格普遍较高，这使得高矫顽力系列的烧结钕铁硼磁体价格较高。目前，如何在减少中重稀土用量的同时不断提升磁体的矫顽力，已成为各大厂家、高校和科研机构的主要研究方向之一。晶体颗粒微细化和晶界扩散法是目前较为常见的减少中重稀土添加的方式。

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