磁性材料知识库

磁材术语表

常用磁性材料与磁应用术语的简明定义。每个术语配有相关产品内链,便于从概念直达选型。

磁性能参数

剩磁

RemanenceBr
外加磁化场撤销后,磁性材料内部保留的磁感应强度。单位为特斯拉(T)或高斯(G),Br 决定材料能提供的最大磁通,是衡量永磁体性能的首要指标。

矫顽力

CoercivityHcb
使已饱和磁化的磁体磁感应强度 B 降为零所需的反向磁场强度。Hcb 越大,磁体抗外场干扰能力越强,常用 kA/m 或 Oe 表示。

内禀矫顽力

Intrinsic coercivityHcj
使材料内禀磁化强度 J 降为零所需的反向磁场。Hcj 反映在工作温度下抗不可逆退磁的能力,是电机、发电机及高温应用选磁的关键参数。

最大磁能积

Maximum energy product(BH)max
退磁曲线上 B·H 的最大值,单位 kJ/m³ 或 MGOe,代表单位体积磁体可储存的最大磁能,是永磁体的核心牌号指标(如 N52 ≈ 52 MGOe)。

居里温度

Curie temperatureTc
铁磁材料失去永磁性转变为顺磁性的临界温度。高于 Tc 磁体无法工作,实际最高工作温度需远低于 Tc。NdFeB 约 310–400°C,SmCo 约 700–800°C,铁氧体约 450°C。

磁各向异性

Magnetic anisotropy
磁体磁性能的方向依赖性。各向异性磁体在压制成型时使易磁化方向定向排列,磁能积远高于各向同性磁体;后者可任意方向充磁但性能较低。

耐温牌号(N/M/H/SH/UH/EH)

Temperature grade (N/M/H/SH/UH/EH)
NdFeB 后缀,标识最高工作温度与 Hcj 等级:N ≤ 80°C、M ≤ 100°C、H ≤ 120°C、SH ≤ 150°C、UH ≤ 180°C、EH ≤ 200°C。正确选牌号可避免电机及高温组件中的不可逆退磁。

磁材家族

钕铁硼(NdFeB)

NdFeB (neodymium-iron-boron)
当前商用最强永磁材料。三元合金 Nd₂Fe₁₄B,常温下 (BH)max 最高,广泛用于电动汽车驱动电机、传感器、硬盘、声学器件及工业组件。产品形态包括烧结、粘结、热压和柔性。

烧结钕铁硼

Sintered NdFeB
采用粉末冶金工艺的 NdFeB:粉末在磁场中压制成型、烧结、机械加工并镀层。磁能积最高(可达 N52),但脆性大、易氧化,需 NiCuNi、锌、环氧或派瑞林等镀层防护。

粘结钕铁硼

Bonded NdFeB
将 NdFeB 磁粉与环氧、尼龙、PPS 等粘结剂混合,通过注塑或压制成型获得复杂形状与紧公差。(BH)max 低于烧结,但可制造精细结构,可做各向同性或各向异性充磁。

热压钕铁硼

Hot-pressed NdFeB
在高温下热压 MQ 磁粉制成的各向异性 NdFeB,无需重稀土即可获得高 Hcj。兼具高矫顽力与近净成形辐射环特性,适合精密电机转子与传感器。

钐钴(SmCo)

Samarium cobalt (SmCo)
稀土永磁材料(SmCo₅ 或 Sm₂Co₁₇),耐温极佳(250–350°C)、抗腐蚀、温度系数低。适用于航空航天、汽车传感器、精密仪表以及 NdFeB 耐温不足的场合。

钐铁氮(SmFeN)

Samarium iron nitrogen (SmFeN)
第四代稀土永磁材料(Sm₂Fe₁₇N₃),居里温度高(约 470°C)、抗腐蚀性强。以粘结或注塑形态用于可穿戴、磁健康及消费电子等对抗氧化和皮肤接触有要求的场景。

铝镍钴(AlNiCo)

AlNiCo
由铝、镍、钴、铁组成的早期永磁合金。耐温极佳(约 500°C)且抗腐蚀,但 Hcj 低,易被外场退磁。用于仪表、传感器、吸持磁铁及高温器件。

铁氧体(陶瓷)磁体

Ferrite (ceramic) magnet
烧结氧化物磁体(Ba/SrFe₁₂O₁₉),磁能积较低但成本极低、抗腐蚀强、不含稀土。是大批量成本敏感应用的首选:扬声器、电机、吸盘、冰箱贴等。

相关产品

柔性磁体

Flexible magnet
将铁氧体或 NdFeB 磁粉与橡胶/塑料粘结剂混合,挤出或压延成片材、磁条和异型材。易裁切、弯折、贴背胶,用于密封条、门封、吸合件、标识及曲面应用。

工艺与处理

晶界扩散(GBD)

Grain boundary diffusion (GBD)
将 Dy 或 Tb 仅沿 NdFeB 晶界渗入,显著提升 Hcj 同时大幅降低重稀土用量。是低镝、无重稀土高矫顽力 NdFeB 牌号的核心工艺。

重稀土(HRE)

Heavy rare earth (HRE)
镝(Dy)和铽(Tb),用于提升 NdFeB 高温牌号的 Hcj。因供应和价格波动大,无重稀土(HRE-free)及晶界扩散技术被广泛采用以降低依赖。

磁体镀层

Magnet coating / plating
为防止 NdFeB 氧化腐蚀而进行的表面处理。常见方式:NiCuNi 多层镍、锌、环氧、派瑞林、铝离子镀、钝化。选择取决于使用环境、温度及汽车 IATF 16949 要求。

充磁方向

Magnetisation direction
磁体成型后经外加磁场充磁的方向。常见方式:轴向、径向(直径方向)、辐射、多极(沿圆周 N-S-N-S…)、Halbach。正确充磁方向对电机、编码器、传感器至关重要。

组件与器件

海尔贝克阵列(Halbach 阵列)

Halbach array
通过让相邻磁块的充磁方向依次旋转 90°,将磁通集中到一侧而几乎抵消另一侧的永磁排列方式。可在不增加材料的前提下显著增强一侧磁场,广泛用于电机、磁悬浮、加速器、吸盘等。

磁路

Magnetic circuit
磁通经过磁体、软磁极靴、气隙和轭铁形成的闭合路径。通过平衡磁通密度、漏磁和磁阻进行磁路设计,是把磁体转化为可用器件的核心工程服务。

磁性编码器

Magnetic encoder
通过霍尔或磁阻传感器读取多极磁尺或磁环,测量角位移或线位移的位置传感器。在灰尘、油污、振动环境下可靠性优于光电编码器,广泛用于伺服电机、机器人和汽车执行器。

磁栅尺

Magnetic scale
具有精密间距多极充磁图案(如 1mm、5mm 极距)的直线或圆周磁尺。由磁传感器头读取,向机床和自动化设备提供绝对或增量位置反馈。

相关产品

磁力联轴器

Magnetic coupler (coupling)
由两组磁环加非磁性隔离套组成的扭矩传递装置。通过密封容器壁无接触传递扭矩,可用于 hazardous、无菌或高纯流体的密封泵、搅拌器和反应釜。

相关产品

霍尔传感器磁体

Hall-effect sensor magnet
与霍尔 IC 配对使用的精密磁体(圆片、磁环或多极),用于检测位置、转速、电流或磁场。磁体几何形状、牌号和充磁方式需与 IC 量程匹配,确保输出在全温区线性稳定。

永磁电机转子

Permanent magnet motor rotor
BLDC、PMSM、伺服或牵引电机内部的旋转组件,承载表面贴装、内嵌(IPM)或 Halbach 形式的永磁体。磁体牌号、分段和斜极决定效率、齿槽转矩及弱磁性能。

磁力齿轮

Magnetic gear
通过磁极相互作用在输入与输出转子间无接触传递扭矩的齿轮,具有固定速比、无齿啮合。具备过载保护、零回程间隙、低噪声和密封隔离特性,用于精密传动、泵和洁净室设备。

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磁过滤

Magnetic filtration
利用高梯度磁过滤器、磁格栅或磁棒去除冷却液、润滑油、矿浆或工艺液体中的铁磁性颗粒。可捕集常规过滤器无法拦截的细颗粒,延长液体寿命并保护下游设备。

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