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磁性稳定性

摘要：磁性稳定性(stabilityofmagneticproperty)磁性合金在设计和应用中，由于环境或使用条件的改变引起技术磁性的变异。它将直接影响磁性合金及器件使用功能的可靠性，通常以技术磁性参量受温度或使用条件影响所产生变化 磁 性稳定性 (stability of magnetic property) 磁性 合金

磁性稳定性(stabilityofmagneticproperty)磁性合金在设计和应用中，由于环境或使用条件的改变引起技术磁性的变异。它将直接影响磁性合金及器件使用功能的可靠性，通常以技术磁性参量受温度或使用条件影响所产生变化

磁

性稳定性 (stability of magnetic property)

磁性

合金

在设计和应用中，由于环境或使用条件的改变引起技术磁性的变异。它将直接影响磁性合

金

及器件使用功能的

可靠性

，通常以技术磁性参量受温度或使用条件影响所产生变化的不稳定度(或因数)来表述。

分类磁性合金的稳定性，主要为合金的化学稳定性、组织结构稳定性和磁化状态稳定性。技术磁性的变化可分为：(1)永久性变化。由于合金的化学或组织结构改变所引起的不可恢复的磁性变化。(2)不可逆变化。由于不可逆磁化状态变化所引起的不能自然恢复的磁性能变化。(3)可逆变化。由于合金的可逆磁化状态变化引起的磁性随环境改变所发生的相应变化。

影响因素引起磁性合金技术磁性变化的因素有：

结构变化包括

金相学

变化和化学变化。如

马氏体

相变、近程序、非晶态的晶化、氧化等。磁老化(

磁时效

)是磁性随时问的连续变化，这种变化是由于合金的结构在不断

调整

引起的。适当的

热处理

可以加速变化的进程，或恢复到正常使用状态。

温度对于结构稳定的材料，环境温度的升高将会使磁性下降，因为：(1)

热

能会引起磁畴自发矢量的反转或壁移，其作用相当于对合金施加一个反向

磁场

的退磁。例如永磁体可以发生室温以上的高温退磁，也可能发生室温以下的低温退磁(这两种高低温退磁都与磁体的尺寸比有关联)。(2)热能对原子磁矩的热扰动，使磁畴的自发磁化

强度

下降，这也相当于退磁的作用。

磁场磁性合金在实际应用的环境中往往受到小的直流磁场(如环境地磁场等)或交变磁场的作用而使磁体和

气隙

磁通下降。不平行于

磁路

磁化方向的杂散磁场的影响通常低于平行场的作用。

冲击和振动中、低

矫顽力

的磁性

钢

棒，在弱磁场中轻轻敲击可以被磁化。冲击和振动可以使软磁合金的

磁导率

降低，也可以使饱和磁化后的永磁体退磁。其影响与强度、频率、时间及磁体的尺寸比有关。对各向同性磁体的退磁略大于各向异性的磁体。显著的退磁只发生于多次冲击或长时间振动的*初

阶段

。

磁性弛豫在磁化或反磁化过程中，磁化状态并不是随磁化场的变化立即到达它的*终状态，而是

需要

一个时间过程。磁性后效是指有较长弛豫时间的磁性弛豫。磁弛豫和磁后效是使磁性合金产生剩余损耗的主要原因。引起磁后效的原因有两个：由热涨落引起的不可逆磁后效，称为

约旦

后效，它与温度、磁场频率无关；另-个是由于

离子

(包括

空穴

)或电子的扩散引起的磁后效，这种后效是可逆的，称为李希特后效，它使损耗因子tgδ与频率f和温度T有强烈的关系，并且在合金磁中性化后，起始磁导率随时间增长而减小，称为磁导率的减落现象。弛豫时间随温度变化，多数情况下有关系式τ=τ0exp（Q/KT）。式中Q为激活能；k为玻耳兹曼常数。磁后效同磁化强度随时间变化有近似关系M(t)=M∞(1-e-t/τ)。式中M∞为t=∞时M的*

终值

。此外，辐照和射线也可导致不可逆磁性变化。

磁性稳定参量考核磁性稳定的主要参量为：

(1)永磁合金的不可逆损失。由室温开始，经过加热或

冷却

，再回到室温时的

开路

剩磁的变化率。

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式中Bd（To）为室温开始的开路剩磁；Bd(To)为经过加热或冷却，再回到室温时的开路剩磁。

(2)永磁合金的可逆温度系数。由室温开始，经过加热和冷却，再回到室温时，开路剩磁的相对变化与温度变化之比。