并非所有对磁铁有反应的东西都是“磁铁”。每种材料都会以某种方式对磁场作出响应——但只有少数材料的响应足够强烈,以至于具有实用价值,这些材料正是工程师们所称的磁性材料。
三大类,一个简单的理念
分类归结为一个问题:退磁有多难?基于此,磁性材料分为三大类。
软磁材料易于磁化,也易于退磁。它们不保持磁场——而是引导磁场,这使得它们非常适合用于变压器、电机铁芯和电感器,这些应用中磁场每秒翻转多次。硅钢是典型的软磁材料。
永磁材料则相反。一旦磁化,它们便保持磁性,无需电源即可维持磁场。退磁越难,永磁体的性能就越好。
半硬磁材料介于两者之间:磁性强到足以保持状态,又弱到可以切换。它们用于干簧管和小型磁滞电机等细分领域。
永磁体家族谱系
当人们说“磁铁”时,通常指的是永磁体,其家族谱系有四个主要分支——外加一个前景广阔的新成员:
| 家族 | 一句话简介 |
|---|---|
| 铁氧体 | 价格低廉、防腐蚀、日常用磁铁 |
| AlNiCo | 最古老的家族,耐热性最佳 |
| SmCo(钐钴) | 稀土类,强度高且热稳定性好 |
| NdFeB(钕铁硼) | 室温下磁性最强 |
| SmFeN | 新成员,前景广阔,仍在研究中 |
您需要哪一种?
没有单一的“最佳”磁铁。铁氧体在大批量应用中价格取胜;AlNiCo 和 SmCo 承担高温工况;NdFeB 则在需要最小、最强磁体的场合胜出——如电机、扬声器、传感器。新成员 SmFeN 有朝一日可能挑战 NdFeB,但目前尚未完全成熟。
继续阅读:为什么稀土能制造出如此强力的磁铁 → · 四种材料对比 →