一种钕铁硼磁体各向异性场的计算方法技术

本发明专利技术提供了一种钕铁硼磁体各向异性场的计算方法，本发明专利技术在磁体取向方向和压制方向分别测量磁体的磁性能，其中包括矫顽力和剩磁的测量值、具体点值曲线，以及实际测量得到的磁体取向方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线以及压制方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线等，通过数据和图形结合的方式，确定了钕铁硼磁体的各向异性场HA。本发明专利技术通过理论计算能够得出不同牌号磁体的各向异性场HA，指出了矫顽力Hcj可能达到的最大值，为后续指导高性能烧结NdFeB磁体提供理论依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于稀土磁性材料制备
，尤其涉及一种钕铁硼磁体各向异性场的计算方法。
技术介绍
磁体是能够产生磁场的物质，具有吸引铁磁性物质如铁、镍、钴等金属的特性。磁体一般分为永磁体和软磁体，作为导磁体和电磁体的材料大都是软磁体，其极性是随所加磁场极性而变化的；而永磁体即硬磁体，能够长期保持其磁性的磁体，不易失磁，也不易被磁化。因而，无论是在工业生产还是在日常生活中，硬磁体最常用的强力材料之一。硬磁体可以分为天然磁体和人造磁体，人造磁铁是指通过合成不同材料的合金可以达到与天然磁体(吸铁石)相同的效果，而且还可以提高磁力。20世纪50年代制造出了铁氧体(Ferrite)，60年代，稀土永磁的出现，则为磁体的应用开辟了一个新时代，第一代钐钴永磁SmCo5，第二代沉淀硬化型钐钴永磁Sm2Co17，迄今为止，发展到第三代钕铁硼永磁材料(NdFeB)。虽然目前铁氧体磁体仍然是用量最大的永磁材料，但钕铁硼磁体的产值已大大超过铁氧体永磁材料，已发展成一大产业。钕铁硼磁体也称为钕磁体(Neodymiummagnet)，其化学式为Nd2Fe14B，是一种人造的永久磁体，也是目前为止具有最强磁力的永久磁体，其最大磁能积(BHmax)高过铁氧体10倍以上，在裸磁的状态下，其磁力可达到3500高斯左右。钕铁硼磁体的优点是性价比高，体积小、重量轻、良好的机械特性和磁性强等特点，如此高能量密度的优点使钕铁硼永磁材料在现代工业和电子技术中获得了广泛的应用，在磁学界被誉为磁王。在磁体领域中，一种物质能否成为有实用意义的永磁材料应具备以下三个基本条件，即：(1)较高的磁极化强度Js；(2)较大的磁晶各向异性场HA；(3)较高的居里温度Tc。大部分稀土金属元素均与Fe与B形成Re2Fe14B化合物，并且Re2Fe14B化合物均具有优良的内禀磁性能。对于NdFeB系烧结永磁材料来说，在180～340K温度范围内Hcj与HA的关系是线性的。根据室温附近Hcj与HA的线性关系，可用Hcj＝C*HA-D的关系式来描述(由于Hcj＜HA，所以C是一个小于1的系数)。从以上分析可以看出，HA是永磁材料的重要磁参量，是矫顽力的极限值，研究磁体的各向异性场具有非常重要的意义。因而，如何得到一种钕铁硼磁体各向异性场的计算方法，为指导高性能烧结NdFeB磁体提供理论依据，已成为钕铁硼磁体生产厂家的研发人员广泛关注的问题之一。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种钕铁硼磁体各向异性场的计算方法，使用本专利技术提供的计算方法，能够快速的计算出磁体的各向异性场，为后续指导高性能的烧结NdFeB磁体提供理论依据。本专利技术提供了一种钕铁硼磁体各向异性场的计算方法，包括以下步骤：1)对钕铁硼磁体毛坯的磁性能进行测量，得到磁体取向方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线以及压制方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线；2)根据上述磁体取向方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中第一象限的磁化曲线A1进行拟合，得到磁体取向方向上在第一象限的磁化曲线A，根据上述磁体压制方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中第一象限的磁化曲线B1进行拟合，得到磁体压制方向上在第一象限的磁化曲线B；3)将上述步骤得到的磁化曲线A和磁化曲线B合并到同一坐标轴中，分别对磁化曲线A做延长线A`和对磁化曲线B做延长线B`，计算得到延长线A`和延长线B`的交点值，所述交点值横坐标的磁场强度值为钕铁硼磁体的各向异性场。优选的，所述对钕铁硼磁体毛坯的磁性能进行测量，还得到取向方向上的Hcj实测值、取向方向上的Br实测值、压制方向上的Hcj实测值和压制方向上的Br实测值。优选的，所述步骤2)具体为：21)根据上述磁体取向方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中磁滞回线在第二象限的退磁曲线C与横轴磁场强度方向的交点，计算得到取向方向上的Hcj曲线值；根据上述磁体取向方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中磁滞回线在第二象限的退磁曲线C与纵轴磁感应强度方向的交点，计算得到取向方向上的Br曲线值；将取向方向上的Hcj实测值除以取向方向上的Hcj曲线值，得到取向方向上的系数KH(取)；将取向方向上的Br实测值除以取向方向上的Br曲线值，得到取向方向上的系数KBr(取)；将上述磁体取向方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中第一象限的磁化曲线A1中各个测量点的横坐标乘以KH(取)，纵坐标乘以KBr(取)，得到磁体取向方向上在第一象限的磁化曲线A；22)根据上述磁体压制方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中磁滞回线在第二象限的退磁曲线D与横轴磁场强度方向的交点，计算得到压制方向上的Hcj曲线值；根据上述磁体压制方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中磁滞回线在第二象限的退磁曲线D与纵轴磁感应强度方向的交点，计算得到压制方向上的Br曲线值；将压制方向上的Hcj实测值除以压制方向上的Hcj曲线值，得到压制方向上的系数KH(压)；将压制方向上的Br实测值除以压制方向上的Br曲线值，得到压制方向上的系数KBr(压)；将上述磁体压制方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中第一象限的磁化曲线B1中各个测量点的横坐标乘以KH(压)，纵坐标乘以KBr(压)，得到磁体压制方向上在第一象限的磁化曲线B；所述步骤21)和22)无先后顺序；所述各数值为负值时，取其绝对值。优选的，所述取向方向上的Hcj曲线值为取向方向上的Hcj曲线平均值；所述取向方向上的Hcj曲线平均值的计算方法为：将上述磁体取向方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中磁滞回线在第二象限的退磁曲线C与横轴磁场强度方向的交点的前一个数据点，与上述磁体取向方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中磁滞回线在第三象限的曲线E与横轴磁场强度方向的交点的前一个数据点，两个数据点的横坐标取平均值，得到取向方向上的Hcj曲线平均值；所述取向方向上的Br曲线值为取向方向上的Br曲线平均值；所述取向方向上的Br曲线平均值的计算方法为：将上述磁体取向方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中磁滞回线在第一象限的曲线F与纵轴磁感应强度方向的交点的前一个数据点，与上述磁体取向方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中磁滞回线在第二象限的退磁曲线C与纵轴磁感应强度方向的交点的前一个数据点，两个数据点的纵坐标取平均值，得到取向方向上的Br曲线平均值；所述各数值为负值时，取其绝对值。优选的，所述压制方向上的Hcj曲线值为压制方向上的Hcj曲线平均值；所述压制方向上的Hcj曲线平均值的计算方法为：将上述磁体压制方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中磁滞回线在第二象限的退磁曲线D与横轴磁场强度方向的交点的前一个数据点，与上述磁体压制方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中磁滞回线在第三象限的退磁曲线G与横轴磁场强度方向的交点的前一个数据点，两个数据点的横坐标取平均值，得到压制方向上的Hcj曲线平均值；所述压制方向上的Br曲线值为压制方向上的Br曲线平均值；所述压制方向上的Br曲线平均值的计算方法为：将上述磁体压制方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中磁滞回线在第一象限的曲线H与纵轴磁感应强度方向的交点的前一个数据点，与上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钕铁硼磁体各向异性场的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对钕铁硼磁体毛坯的磁性能进行测量，得到磁体取向方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线以及压制方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线；2)根据上述磁体取向方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中第一象限的磁化曲线A1进行拟合，得到磁体取向方向上在第一象限的磁化曲线A，根据上述磁体压制方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中第一象限的磁化曲线B1进行拟合，得到磁体压制方向上在第一象限的磁化曲线B；3)将上述步骤得到的磁化曲线A和磁化曲线B合并到同一坐标轴中，分别对磁化曲线A做延长线A`和对磁化曲线B做延长线B`，计算得到延长线A`和延长线B`的交点值，所述交点值横坐标的磁场强度值为钕铁硼磁体的各向异性场。

【技术特征摘要】
1.一种钕铁硼磁体各向异性场的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对钕铁硼磁体毛坯的磁性能进行测量，得到磁体取向方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线以及压制方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线；2)根据上述磁体取向方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中第一象限的磁化曲线A1进行拟合，得到磁体取向方向上在第一象限的磁化曲线A，根据上述磁体压制方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中第一象限的磁化曲线B1进行拟合，得到磁体压制方向上在第一象限的磁化曲线B；3)将上述步骤得到的磁化曲线A和磁化曲线B合并到同一坐标轴中，分别对磁化曲线A做延长线A`和对磁化曲线B做延长线B`，计算得到延长线A`和延长线B`的交点值，所述交点值横坐标的磁场强度值为钕铁硼磁体的各向异性场。2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，所述对钕铁硼磁体毛坯的磁性能进行测量，还得到取向方向上的Hcj实测值、取向方向上的Br实测值、压制方向上的Hcj实测值和压制方向上的Br实测值。3.根据权利要求2所述的计算方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：21)根据上述磁体取向方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中磁滞回线在第二象限的退磁曲线C与横轴磁场强度方向的交点，计算得到取向方向上的Hcj曲线值；根据上述磁体取向方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中磁滞回线在第二象限的退磁曲线C与纵轴磁感应强度方向的交点，计算得到取向方向上的Br曲线值；将取向方向上的Hcj实测值除以取向方向上的Hcj曲线值，得到取向方向上的系数KH(取)；将取向方向上的Br实测值除以取向方向上的Br曲线值，得到取向方向上的系数KBr(取)；将上述磁体取向方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中第一象限的磁化曲线A1中各个测量点的横坐标乘以KH(取)，纵坐标乘以KBr(取)，得到磁体取向方向上在第一象限的磁化曲线A；22)根据上述磁体压制方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中磁滞回线在第二象限的退磁曲线D与横轴磁场强度方向的交点，计算得到压制方向上的Hcj曲线值；根据上述磁体压制方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中磁滞回线在第二象限的退磁曲线D与纵轴磁感应强度方向的交点，计算得到压制方向上的Br曲线值；将压制方向上的Hcj实测值除以压制方向上的Hcj曲线值，得到压制方向上的系数KH(压)；将压制方向上的Br实测值除以压制方向上的Br曲线值，得到压制方向上的系数KBr(压)；将上述磁体压制方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中第一象限的磁化曲线B1中各个测量点的横坐标乘以KH(压)，纵坐标乘以KBr(压)，得到磁体压制方向上在第一象限的磁化曲线B；所述步骤21)和22)无先后顺序；所述各数值为负值时，取其绝对值。4.根据权利要求3所述的计算方法，其特征在于，所述取向方向上的Hcj曲线值为取向方向上的Hcj曲线平均值；所述取向方向上的Hcj曲线平均值的计算方法为：将上述磁体取向方向上的磁感应强度和磁场强度之间的关系曲线中磁滞回线在第二象...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯招娣，
申请(专利权)人：京磁材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11