Cuando el campo magnético cambia en el orden de Hm→Hc→O→-Hc→-Hm→-Hc→O→Hc→Hm, la inducción magnética B correspondiente cambia a lo largo de una curva cerrada, que se denomina bucle de histéresis (azul en la figura anterior) curva de color).
curva de magnetización inicial
El origen 0 en la figura significa que la sustancia magnética dura se encuentra en un estado magnéticamente neutro antes de la magnetización, es decir, B=H=0. Cuando el campo magnético H aumenta a partir de cero, la inducción magnética B aumenta lentamente, como muestra el segmento de línea Oa, seguido de B Con el rápido aumento de H, como se muestra en ab, el crecimiento de B tiende a ralentizarse, y cuando H aumenta hasta Hm, B alcanza el valor de saturación Bm. Esta curva roja se denomina curva de magnetización inicial.
Histéresis
Cuando el campo magnético disminuye gradualmente de Hs a cero, la intensidad de inducción magnética B no vuelve al punto "0" a lo largo de la curva de magnetización inicial, sino que disminuye a lo largo de otra nueva curva Sr. Comparando los segmentos de línea OS y Sr, puede saberse que H disminuye B correspondientemente También disminuye, pero el cambio de B va por detrás del cambio de H. Este fenómeno se denomina histéresis. La característica obvia de la histéresis es que cuando H=0, B no es cero, pero la remanencia Br se mantiene.
Curva de desmagnetización
Cuando el campo magnético se invierte gradualmente de O a -Hc, la intensidad de inducción magnética B desaparece, lo que indica que para eliminar la remanencia es necesario aplicar un campo magnético inverso. Hc se denomina fuerza coercitiva, y su tamaño refleja la capacidad del material magnético para mantener el estado de remanencia. La línea morada se denomina curva de desmagnetización.
curva de magnetización básica
La magnetización repetida del mismo material ferromagnético con diferentes intensidades de campo magnético H puede obtener múltiples bucles de histéresis de diferentes tamaños, como se muestra en la figura siguiente. Uniendo los vértices de los bucles de histéresis, la curva obtenida se denomina curva de magnetización básica o curva de magnetización media. La curva de magnetización básica y la curva de magnetización inicial no son una línea, pero hay poca diferencia entre ambas. La curva de magnetización utilizada en el cálculo del circuito magnético de corriente continua es la curva de magnetización básica.
Curva intrínseca
La intensidad de inducción magnética intrínseca generada por el material magnético permanente tras ser magnetizado bajo la acción de un campo magnético externo se denomina intensidad de inducción magnética intrínseca Bi, también conocida como polarización magnética J. La curva que describe la relación entre la intensidad de inducción magnética intrínseca Bi (J) y la intensidad de campo magnético H es la curva que F refleja las propiedades magnéticas intrínsecas del material magnético permanente, que se denomina curva de desmagnetización intrínseca, o curva intrínseca para abreviar.
Cuando la intensidad de inducción magnética B en la curva de desmagnetización intrínseca es 0, la intensidad de campo magnético correspondiente se denomina fuerza coercitiva intrínseca Hcj. El valor de la fuerza coercitiva intrínseca refleja la capacidad de antidesmagnetización del material del imán permanente.
La cuadratura o cuadratura de la curva de desmagnetización intrínseca que oímos a menudo se refiere a la relación entre Hk y Hcj en la curva intrínseca. Cuanto mayor sea la relación, más corta será la línea naranja del gráfico y más estables serán las propiedades magnéticas. Hk es el valor de la intensidad del campo magnético de desmagnetización correspondiente a Bi=0,9Br en la curva de desmagnetización intrínseca, y es uno de los parámetros que deben medirse para los materiales de imán permanente.
En general, los fabricantes de materiales de imanes permanentes proporcionarán las curvas de desmagnetización de varias marcas de productos a diferentes temperaturas de funcionamiento, como se muestra en la figura siguiente. Parece complicado, pero la esencia es poner múltiples curvas de desmagnetización y curvas intrínsecas en un gráfico.
Principales parámetros de los materiales magnéticos permanentes
La forma y las características de la curva de histéresis de los materiales magnéticos permanentes pueden expresarse mediante varios parámetros. En las aplicaciones prácticas, los materiales magnéticos se pueden clasificar según las diferencias en el número de estos parámetros y se pueden determinar sus usos. Estos parámetros son también los principales parámetros en el diseño de circuitos magnéticos. de acuerdo con.
1. Intensidad del campo magnético de saturación Hm
Durante el proceso de magnetización de los materiales magnéticos, la intensidad de campo magnético cuya intensidad de inducción B alcanza el valor de saturación Bm se denomina intensidad de campo magnético de saturación Hm. El material magnético debe estar totalmente magnetizado durante la magnetización, es decir, la intensidad de campo magnético de magnetización H debe alcanzar el valor de Hm, con el fin de obtener la curva de desmagnetización de magnetización máxima posible. Dicha curva de desmagnetización es la más estable y puede mostrar las propiedades magnéticas óptimas del material. Si la intensidad del campo magnético de magnetización H es inferior al valor de Hm, se producirán curvas de histéresis de diferentes formas, la curva de desmagnetización será inestable y el rendimiento magnético del imán será bajo.
Se puede observar que el valor Hm del material magnético utilizado debe conocerse en el proceso de producción del material magnético, y el campo magnético debe alcanzar o incluso superar este valor durante el proceso de magnetización.
2. Inducción magnética residual Br
El punto de intersección de la curva de histéresis y el eje de ordenadas, es decir, el valor B del punto de inicio de la curva de desmagnetización, se denomina intensidad de inducción magnética residual, denominada magnetismo residual, y se representa por Br. Es el valor de inducción magnética en el imán después de retirar el material magnético del campo magnético externo.
3. Fuerza coercitiva de inducción magnética Hc
Bajo la acción de un campo magnético negativo, la inducción magnética B en el imán disminuye con el aumento del campo magnético de desmagnetización. La intensidad del campo magnético de desmagnetización necesaria para que la intensidad de la inducción magnética B en el imán llegue a cero se denomina fuerza coercitiva de inducción magnética, o fuerza coercitiva para abreviar, expresada por Hc o Hcb.
4. Permeabilidad magnética
La pendiente de cualquier punto de la curva de magnetización inicial y de la curva de histéresis, es decir, la relación de los incrementos de B y H en cualquier punto, se denomina permeabilidad magnética, y varía con el punto de funcionamiento. La permeabilidad magnética de los materiales magnéticos blandos es grande, mientras que la de los materiales magnéticos permanentes/materiales magnéticos duros es pequeña.
En general, cuanto menor sea la relación entre la inducción magnética residual Br y la fuerza coercitiva Hc, menor será la permeabilidad magnética. En el caso de los imanes permanentes, la gente suele preocuparse por las tres magnitudes de permeabilidad inicial, permeabilidad máxima y permeabilidad reversible, que se explicarán en detalle en un futuro próximo.
Puede decirse que la curva de magnetización y el bucle de histéresis son la base principal para la clasificación y selección de materiales magnéticos. La siguiente figura muestra varios bucles de histéresis típicos.
El producto de energía magnética en una determinada posición en el centro de la curva de desmagnetización alcanza el valor máximo, que se convierte en el producto de energía magnética máximo (BH) max. Para el material de imán permanente cuya curva de desmagnetización es una línea recta, el producto de energía magnética es el mayor en (Br/2, Hc/2).
La gama de aplicaciones de los imanes es extremadamente amplia, como sensores de señal en distribuidores de automóviles, sensores de velocidad en sistemas ABS, velocímetros y cuentakilómetros de automóviles, detectores de cantidad física de líquidos, detección de corriente y diagnóstico del estado de funcionamiento de diversas cargas eléctricas, sensor de velocidad del motor y ángulo del cigüeñal, diversos interruptores, etc.
Desde la aparición de los materiales magnéticos permanentes NdFeB, ha atraído mucha atención debido a sus propiedades magnéticas superiores. promover.
El fuerte magnetismo del NdFeB, como su nombre indica, es un material magnético fabricado con el metal de tierras raras neodimio, hierro puro y boro mediante tecnología pulvimetalúrgica. Con el fin de mejorar aún más las propiedades magnéticas de NdFeB, que puede basarse en el sistema ternario Nd-Fe-B Además añadir otros elementos, pero la influencia de la adición de elementos en el rendimiento del imán puede ser de dos vías, y la adición de elementos debe determinarse de acuerdo a los requisitos específicos del rendimiento del material magnético en la aplicación de lo que es un imán ndfeb fuerte magnetismo.
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