概念解釋
總述
使磁化至飽和的永磁體的磁感應強度B降低至零所需要的反向磁場強度稱為磁感矯頑力,同理,使內稟磁感強度降低至零所需的反向磁場強度稱為內稟矯頑力。
在永磁材料的退磁曲線上,當反向磁場增大到某一值HC時,磁體的磁感應強度B為0,稱該反向磁場為該材料的矯頑力HC;在反向磁場為HC時,磁體對外不顯示磁通,因此矯頑力HC表征永磁材料抵抗外部反向磁場或其它退磁效應的能力。HC是磁路設計中的一個重要參量之一。
抗衡原有力的基礎上而形成的一個不平衡反力,單位為G/s,可以用來計算物體在改變運動狀態下而解體時所需的力大小。
矯頑力用HC表示(這種表示常指B=0)。根據磁感應強度B與磁場強度H和磁化強度M的關係B=μ0(H+M),如令B=0,得到HC=-M。當M=0,得到HC=B/μ0;常用BHC和MHC來表示其區別。MHC>BHC,M=0給出的值稱為內秉矯頑力。
矯頑力的大小表示材料被磁化的難易程度,有的很小,如鐵鎳合金的HC只有2安/米;有的很大,如NdFeB永磁的HC可達8×10安/米。因此,常要用它來對磁性材料進行分類。HC大於3×10安/米屬永磁材料,小於1×10安/米的屬軟磁材料,介乎其中的屬半永磁材料。
內稟矯頑力
當反向磁場為HC時,雖然磁體的磁感應強度B=0,磁體對外不顯示磁通,但磁體內部的微觀磁偶極矩的矢量和並不為0,此時磁體的磁極化強度J在原來的方向往往仍保持一個較大的值。因此,HC還不足以表征磁體的內稟磁特性;當反向磁場增大到某一值HCj時,磁體內部的微觀磁偶極矩的矢量和為0,稱該反向磁場為該材料的內稟矯頑力HCj。
內稟矯頑力HCj是永磁材料的一個重要的物理參量。只要反向磁場還未達到HCj,永磁材料便尚未被完全退磁。因此,內稟矯頑力HCj是表征永磁材料抵抗外部反向磁場或其它退磁效應,以保持其原始磁化狀態能力的一個主要指標。
矯頑力HC和內稟矯頑力HCj的單位與磁場強度單位相同。
特點
矯頑力HC在數值上總是小於剩磁Jr。在HC處,B=0,在退磁曲線上任意點的磁極化強度值總是小於剩磁Jr,故HC在數值上總是小於剩磁Jr。例如:Jr=12.3KGs的磁體,其HC不可能大於12.3KOe。換句話說,剩磁Jr在數值上是矯頑力HC的理論極限。
機理
矯頑力來源於不可逆磁化過程,造成不可逆磁化機理的主要因素是材料中存在磁各向異性(包含磁晶、感生和應力等各向異性)以及雜質、氣孔、缺陷等。