磁能积
退磁曲线上磁感应强度B与磁场强度H的乘积
磁能积是衡量永磁材料储存能量能力的关键参数,定义为退磁曲线上任意点的磁感应强度B与其对应磁场强度H的乘积(BH)。最大磁能积(BH)max作为该乘积的峰值,表征单位体积磁体在外磁场中存储能量的极限值。
定义与物理意义
磁能积在磁滞回线的退磁曲线阶段被定义为:磁体退磁过程中任意点的磁感应强度B与对应磁场强度H的乘积(BH)。这一参数本质上反映了单位体积磁体在气隙空间建立的静磁能密度,其物理意义等同于磁能存储效率的量化表达。
最大磁能积(BH)max作为退磁曲线上的乘积最大值,标志着磁体能够对外输出的最大能量密度。理论上,当磁体工作点位于(BH)max对应的坐标(Hd,Bd)时,可实现磁性材料的最优利用效率。
最大磁能积确定方法
通过两种实验方法确定最大磁能积:
实验研究表明,长方形锶铁氧体的(BH)max值分布在(3.1~3.3)×10^6高斯·奥斯特区间,该参数与磁体长宽比、矫顽力等特性密切关联。
单位与换算关系
磁能积的国际单位制(SI)为焦耳每立方米(J/m33}$$钕铁硼永磁体的理论磁能积上限可达509.3 kJ/m3,实际制备值最高可达460 kJ/m3。
在工程中的应用
永磁材料的选用标准中,高磁能积与高剩磁、高矫顽力共同构成三大核心参数。例如在永磁电机设计中,磁能积每提升10%,可使磁体体积减少约15%,显著降低设备重量与制造成本。
影响因素与优化方向
磁能积作为外禀磁参量,受材料微观结构影响显著。主要优化途径包括:
研究表明,当磁体矫顽力H_c与剩磁B_r的比值接近1时,更容易获得高磁能积特性。
参考资料
1.4 最大磁能积 .中国知网.2025-03-08
磁学常识.京磁材料科技股份有限公司官网.2025-05-27
最新修订时间:2025-11-12 16:01
目录
概述
定义与物理意义
最大磁能积确定方法
参考资料