钕铁硼的使用寿命—永磁体的长时间稳定性

磁体长时间工作或长时间放置,周边环境(如温度、湿度、腐蚀性液体等)可能导致磁体物理及化学性质改变。永磁体充磁后绝大部分区域被磁化至特定方向,但还有一些小磁畴的磁化方向是混乱的(称为反磁化核),在各种环境因素作用下,原有的反磁化核会长大,新的反磁化核会产生,这使得永磁体的磁性能发生衰减。这种改变一般是由表及里的缓慢而不可恢复的变化,直接影响磁体的主要性能参数剩磁、矫顽力或最大磁能积,甚至导致磁体完全失效。这种磁性能损失是不可恢复的,即使磁体再充磁,也不能恢复到长时间放置前的水平。近几年,随着钕铁硼永磁材料在航天航空、电动汽车、大功率风力发电机等使用寿命要求较长的领域内的广泛应用,应用设计人员对钕铁硼永磁体的时间稳定性越来越重视。

1 .室温下的长时间稳定性

如果将磁体的使用寿命定义为磁通损失率等于5%所对应的时间的话,即使磁体处于表面未做耐腐蚀涂覆,目前被测量的烧结钕铁硼磁体仍有非常长的寿命,保守估计也在30-50年。

通常,较大的磁通损失来源于磁体表面的氧化或腐蚀,是不可恢复的损失,在各类稀土永磁材料中,烧结钕铁硼的这种损失是最严重的,但是经过成分优化和表面防护处理,烧结钕铁硼磁体的抗氧化性和耐腐蚀性已经得到了极大的改善。因此,在磁体表面被很好地保护的情况下,对于有足够高HcJ的烧结钕铁硼来说,使用寿命完全可以超过30年-50年。

2. 高温下的长时间稳定性

从不同HcJ、不同Pc磁体在不同温度下的相对磁化损失的时间关系中可以看出,HcJ对高温磁化损失有重要影响,HcJ越高磁化损失越低,高温稳定性要求磁体必须具有较高的HcJ。与此同时磁导系数Pc也能决定磁体的高温长时间磁化损失。

 

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