低温对于烧结钕铁硼磁体的影响

        除磁化状态、磁导系数和外磁场外,烧结钕铁硼磁体的磁性能同时也受环境温度、机械冲击和辐照等因素影响。在这些因素当中,环境温度变化所产生的影响尤为普遍和严重。烧结钕铁硼磁体的磁性能随温度上升而下降,并因此延伸出最高工作温度和磁损的概念。事实上,低温对于烧结钕铁硼磁体磁性能的影响也同样引起了部分客户的注意。

        相关测试数据显示,烧结钕铁硼磁体的剩磁和最大磁能积首先随温度下降而上升,直到温度低于135K后,出现急剧下降。这是由于Nd2Fe14B在135K存在自旋重取向转变,其易磁化轴从c轴逐渐转为相对于c轴倾斜约30°的锥筒,使烧结钕铁硼磁体的剩磁随温度下降而下降。

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        以Pr2.79Nd8.68Tb1.90Dy0.28(Cu, Al, Ga)0.58Co1.50Fe78.51B5.76为例,在温度低于其自旋重取向温度100K时,其剩磁和最大磁能积随温度下降而下降。相比较而言,Pr2Fe14B在低温至高温易磁化轴始终保持在c轴,故烧结镨铁硼磁体具有比烧结钕铁硼磁体更出色的低温硬磁性能。在外太空或超导电机等极低温应用中,烧结烧结镨铁硼磁体可以提供更高的气隙磁场,在相同应用要求下可减少器件的体积和重量。火箭液氢/液氧推进剂传感器或低温自由电子激光器中均采用烧结镨铁硼磁体。

低温-2

        根据Parkers和Studdersd的报道,烧结铁氧体由于低温减磁的影响,无法在214K以下的温度使用。198K是铝镍钴磁体使用温度的合理下限。烧结钐钴磁体的内禀矫顽力随温度下降而显著上升,剩磁则略有上升,其甚至可以在接近于绝对零度的2K环境下工作。