1.3.1　磁性材料的基本性能

磁性是物質(zhì)的基本屬性之一，表征物質(zhì)導(dǎo)磁能力的物理量是磁導(dǎo)率，根據(jù)電工知識(shí)可知磁導(dǎo)率的大小等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的比值。為了方便，通常用相對(duì)磁導(dǎo)率（某物質(zhì)的磁導(dǎo)率與真空磁導(dǎo)率之比）來(lái)表示物質(zhì)的導(dǎo)磁能力，某物質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率越大，表明該物質(zhì)的導(dǎo)磁能力越強(qiáng)。

按相對(duì)磁導(dǎo)率的大小可將物質(zhì)分為弱磁性物質(zhì)和強(qiáng)磁性物質(zhì)。自然界中絕大多數(shù)物質(zhì)磁性較弱，相對(duì)磁導(dǎo)率近似為1，屬于弱磁性物質(zhì)；而鐵、鎳、鈷的磁性很強(qiáng)，相對(duì)磁導(dǎo)率可達(dá)幾百甚至幾萬(wàn)，屬于強(qiáng)磁性物質(zhì)（又稱為鐵磁性物質(zhì)）。工程上使用的磁性材料都屬于強(qiáng)磁性物質(zhì)。

應(yīng)用極廣的磁性材料就是鐵磁性物質(zhì)。磁性材料是電氣設(shè)備、電工及電子儀器儀表和電信等工業(yè)中的重要材料，其產(chǎn)量、質(zhì)量、使用量是衡量一個(gè)國(guó)家電氣化水平的重要標(biāo)志之一。不同種類的磁性材料的磁特性是不一樣的，磁性材料具有磁飽和性、磁滯性、各向異性、磁致伸縮等特性。工程上常用磁化曲線、磁滯回線以及退磁曲線等特性曲線來(lái)反映磁性材料的基本特性。

在磁場(chǎng)的作用下，磁性材料會(huì)出現(xiàn)磁飽和現(xiàn)象。磁飽和是指當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度增加到一定值后，磁感應(yīng)強(qiáng)度將不再隨之增加而出現(xiàn)的飽和現(xiàn)象。此時(shí)磁導(dǎo)率不是常數(shù)，即磁化曲線不是一條直線。

在交變磁場(chǎng)的作用下會(huì)出現(xiàn)磁滯現(xiàn)象，磁滯性是指磁性材料的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化滯后于磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化。由于磁滯的存在，當(dāng)外磁場(chǎng)強(qiáng)度為零后，磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，被稱為剩磁感應(yīng)強(qiáng)度（簡(jiǎn)稱剩磁），若要消除剩磁，必須加一反向磁場(chǎng)，這個(gè)反向磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小稱為矯頑力。磁滯現(xiàn)象將引起磁滯損耗，磁滯損耗的大小與磁滯回線的面積成正比，它與渦流損耗合稱為鐵損。

影響磁性能的因素很多，主要的是溫度和頻率。溫度對(duì)磁性能的影響最顯著，隨著溫度的升高，物質(zhì)的導(dǎo)磁能力將下降，當(dāng)超過(guò)某一臨界溫度（即居里溫度）后，磁性材料將失去磁性。磁性材料應(yīng)工作在居里溫度下，各種材料的居里溫度各不相同，如鐵為770℃、鎳為358℃、鈷為1137℃。居里溫度的應(yīng)用實(shí)例之一是家用電飯煲的溫度控制。頻率的變化對(duì)磁性能也有一定的影響。頻率升高會(huì)使導(dǎo)磁性能下降，鐵芯損耗增加。

此外，磁性材料的磁性能不僅取決于其內(nèi)部成分，還與機(jī)械加工的方法和熱處理?xiàng)l件有關(guān)。在對(duì)金屬磁性材料進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)會(huì)出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力，該應(yīng)力能使材料的磁導(dǎo)率下降、矯頑力加大和損耗增加。為消除內(nèi)應(yīng)力、恢復(fù)磁性，必須進(jìn)行退火處理。