居里温度(Tc)与磁体的可工作温度Tw

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摘要

简要介绍什么叫居里温度(Tc),什么叫磁体的可工作温度Tw,以及二者有何关系。

随着温度的升高,由于物质内部基本粒子的热振荡加剧,磁性材料内部的微观磁偶极矩的排列逐步紊乱,宏观上表现为材料的磁极化强度J随着温度的升高而减小,当温度升高至某一值时,材料的磁极化强度J降为0,此时磁性材料的磁特性变得同空气等非磁性物质一样,将此温度称为该材料的居里温度Tc。居里温度Tc只与合金的成分有关,与材料的显微组织形貌及其分布无关。

在某一温度下永磁材料的磁性能指标与室温相比降低一规定的幅度,将该温度称为该磁体的可工作温度Tw。由于磁性能的这一降低幅度需要视该磁体的应用条件及要求而定,因此,所谓的磁体的可工作温度Tw对于同一磁体来说是一个待定值,也就是说,同一永磁体在不同的应用场合可以有不同的可工作温度Tw。

居里温度(Tc)与磁体的可工作温度Tw
Nd-Fe-B(钕铁硼)磁体

显然,磁性材料的居里温度Tc代表着该材料的理论工作温度极限。事实上,永磁材料的实际可工作Tw远低于Tc。例如,纯三元的Nd-Fe-B磁体的Tc为312℃,而其实际可工作Tw通常不到100℃。通过在Nd-Fe-B(钕铁硼)合金中添加重稀土金属以及Co、Ga等元素,可显著提高Nd-Fe-B磁体的Tc和可工作Tw。值得注意的是,任何永磁体的可工作Tw不仅与磁体的Tc有关,还与磁体的jHc等磁性能指标、以及磁体在磁路中的工作状态有关。

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