铁氧体剩磁(Br)是指铁氧体磁体被饱和充磁后,撤去外磁场时磁体内部仍保留的磁感应强度。简单说,剩磁越高,磁体在开路状态下能提供的表磁和吸力通常越强。对铁氧体磁体来说,常见各向异性钡/锶铁氧体的剩磁一般在200~430 mT(2000~4300 Gs)之间,具体数值取决于材料牌号、取向度、烧结密度和配方。
铁氧体剩磁一般是多少?常见牌号对照
铁氧体磁体不像钕铁硼那样追求极高剩磁,它的优势是成本低、耐温好、化学稳定性强。不同牌号的剩磁、矫顽力和磁能积差异明显,选型时不能只看“磁力大不大”。
| 材料牌号 | 剩磁 Br (mT) | 剩磁 Br (Gs) | 内禀矫顽力 Hcj (kA/m) | 磁能积 (BH)max (kJ/m³) | 典型特点 |
|---|---|---|---|---|---|
| Y10T | 200~235 | 2000~2350 | 125~190 | 6.5~9.5 | 各向同性,多极充磁稳定 |
| Y25 | 360~400 | 3600~4000 | 135~170 | 22.5~28.0 | 干压各向异性,性价比高 |
| Y30 | 370~400 | 3700~4000 | 175~210 | 26.0~30.0 | 湿压各向异性,取向好 |
| Y30BH | 380~400 | 3800~4000 | 230~275 | 27.0~32.5 | 高矫顽力,适合薄磁体 |
| Y33 | 410~430 | 4100~4300 | 220~255 | 31.5~35.0 | 高剩磁,湿压各向异性 |
| Y35 | 400~420 | 4000~4200 | 175~210 | 30.0~33.5 | 高磁能积,电机常用 |
从表中可以看出,铁氧体剩磁到400 mT以上已经属于中高牌号。实际采购时,如果客户只写“要磁力强的铁氧体”,没有指定牌号和剩磁范围,很容易出现吸力不达标或成本浪费。
哪些因素会影响铁氧体的剩磁?
- 材料配方:锶铁氧体通常比钡铁氧体更容易获得较高剩磁和矫顽力,是当前主流选择。
- 取向度:各向异性铁氧体在成型时施加取向磁场,晶粒沿易磁化轴排列越整齐,剩磁越高。湿压取向一般优于干压。
- 烧结密度:密度越高,单位体积内磁性相越多,剩磁越高。气孔、裂纹、过烧都会拉低剩磁。
- 烧结温度与保温时间:温度不足会导致固相反应不完全,温度过高又会使晶粒异常长大,两者都会降低剩磁。
- 测试方式:闭路测试和开路表磁不是一回事。剩磁是用闭路磁滞回线测出的材料参数,不能用表磁仪直接替代。
铁氧体剩磁和钕铁硼怎么比?怎么判断够不够用?
很多用户拿铁氧体和钕铁硼比“磁力”,这其实比较的是剩磁和磁能积。钕铁硼剩磁通常在1.1~1.45 T,是铁氧体的3~4倍左右,同等体积下吸力差距很大。
| 对比项 | 铁氧体 | 钕铁硼 |
|---|---|---|
| 剩磁范围 | 约0.20~0.43 T | 约1.1~1.45 T |
| 最高工作温度 | 通常250 ℃以上仍可用 | 常规牌号80~150 ℃,高温牌号可达200 ℃以上 |
| 成本 | 低,原料便宜 | 高,含稀土和钴等 |
| 耐腐蚀性 | 本身不易氧化,通常无需镀层 | 必须镀镍、镀锌或环氧等防护 |
| 适用场景 | 电机、扬声器、磁选设备、传感器 | 高功率密度电机、强磁吸盘、精密器件 |
判断剩磁够不够用,不能只看材料参数,要结合磁路。开路状态下,磁体长径比越大,工作点越高,表磁越接近剩磁;薄片状磁体即使剩磁不低,表磁也会大幅下降。
铁氧体剩磁怎么测量?选型要注意什么?
- 先用饱和充磁机对样品进行完全充磁,铁氧体通常需要较高充磁磁场,建议不低于800 kA/m。
- 用B-H回线仪或磁滞回线测量装置,在闭路条件下测出退磁曲线,读取Br值。
- 如果只做来料抽检,可以用表磁仪测固定位置表磁,但必须与标准样块对比,不能直接换算成剩磁。
- 核对牌号时,要同时看Br、Hcb、Hcj和(BH)max四项,防止只满足剩磁、矫顽力不足导致低温或高温退磁。
常见问题
铁氧体剩磁越高,磁铁就越耐用吗?
不一定。剩磁高只代表磁体保留磁通的能力强,耐用性还要看内禀矫顽力Hcj和磁路工作点。薄片或短粗磁体如果Hcj不足,容易在反向磁场或温度变化中退磁。
同样写Y30,为什么不同厂家的剩磁差很多?
Y30是一个材料区间,不是固定值。干压和湿压工艺、取向磁场强度、烧结曲线都会影响最终剩磁。采购时应要求供应商提供实测磁性能报告,而不是只写牌号。
铁氧体剩磁会不会随温度升高而下降?
会。铁氧体剩磁温度系数通常为-0.2%/℃左右,即温度每升高100 ℃,剩磁约下降20%。但铁氧体在高温下的变化相对平缓,且恢复到常温后可以恢复,这是它比钕铁硼更适合高温场合的重要原因。
能不能通过重新充磁提高铁氧体的剩磁?
如果磁体本身没有氧化、开裂或组织损伤,重新饱和充磁可以恢复接近原始剩磁水平。但如果磁体已经发生不可逆退磁或结构损伤,重新充磁也无法回到初始值。
磁棒里用的铁氧体剩磁一般选多少?
磁棒、磁力架中的铁氧体磁芯通常选用Y30或Y30BH级别,剩磁在370~400 mT左右。如果追求更高表磁和吸力,应优先考虑钕铁硼磁棒,而不是强行提高铁氧体牌号,因为铁氧体剩磁上限只有约430 mT。
