每周一磁 · 磁滞回曲线和内禀退磁曲线（B-H曲线和J-H曲线）

永磁材料有两个显著特征，一是在外磁场作用下能被强烈磁化，另一个是磁滞，即撤走外磁场后材料仍保留磁化状态。外磁场的变化与永磁体磁性变化之间的关系可以用两条曲线来描述，即磁滞回线(B-H曲线)和内禀退磁曲线(J-H曲线)。

上期每周一磁栏目向大家介绍了磁感应强度B和磁极化强度J这两个概念，我们先来简单回顾一下：

• 磁感应强度B：当铁磁性或亚铁磁性物质放在磁场中磁化时，在物质内除了磁场外，由于强磁性物质原子磁矩转向外磁场方向，它在物质内部产生了附加的磁场M。外磁场和此时附加磁场的总和称为磁感应强度B。B=μ0(H+M)
• 磁极化强度：单位体积磁性介质的磁偶极矩，也称内禀磁感应强度，符号为Bi或J。J=μ0M

磁滞回曲线

当磁场按Hs→Hc→O→-Hc→-Hs→-Hc→O→Hc→Hs次序变化，相应的磁感应强度B则沿闭合曲线S-HcS`HcS变化，这闭合曲线称为B~H曲线（磁滞回线）。

1. 起始磁化曲线

图中的原点0表示磁化之前硬磁物质处于磁中性状态，即B＝H＝0，当磁场H从零开始增加时，磁感应强度B随之缓慢上升，如线段oa所示，继之B随H迅速增长，如ab所示，其后B的增长又趋缓慢，并当H增至Hs时，B到达饱和值Bs，这条红色曲线称为起始磁化曲线。

2. 磁滞

当磁场从Hs逐渐减小至零，磁感应强度B并不沿起始磁化曲线恢复到“0”点，而是沿另一条新的曲线sr下降，比较线段os和sr可知，H减小B相应也减小，但B的变化滞后于H的变化，这现象称为磁滞，磁滞的明显特征是当H＝0时，B不为零，而保留剩磁Br。

3. 退磁曲线
当磁场反向从O逐渐变至－Hc时，磁感应强度B降为0，说明要消除剩磁，必须施加反向磁场，Hc称为矫顽力，它的大小反映磁性材料保持剩磁状态的能力，紫色线段称为退磁曲线。

内禀退磁曲线

外磁场H变化引起磁体磁感应强度B变化的同时，磁极化强度J也在发生变化，可以用J~H曲线来描述两者之间的关系，它是反应永磁材料内在磁性能的曲线，称为内禀退磁曲线，简称内禀曲线。内禀退磁曲线上磁极化强度J为0时，相应的磁场强度称为内禀矫顽力Hcj。

通常我们看到的磁材厂家提供的磁体退磁曲线，就是J_H曲线和BH曲线在坐标系第二象限的情况。

1. 膝点Hk
从图中我们不难发现，当反向外磁场不断增大时，磁体的磁极化强度下降的非常缓慢，但当外磁场大于某一值后，磁极化强度会快速下降，通常我们将退磁曲线上Ji=0.9Br的点称为退磁曲线的弯曲点或膝点，这一点对应的磁场为Hk，也称为膝点（knee）矫顽力。当外磁场大于Hk时，磁体性能将发生不可逆的损失，这也是Hk值受到关注的原因。

2. 退磁曲线方形度Q

我们用Hk与HcJ的比值（Hk/HcJ)来表示退磁曲线的方形度Q，Q的取值范围在0~1之间，Q越接近于1，退磁曲线越接近于方形，通常我们认为方形度Q＞0.9的产品才算合格产品。

3. 不同温度下的退磁曲线

一般说来，永磁材料生产厂家会提供各牌号产品在不同使用温度下的退磁曲线，如下图。看似复杂，但本质就是将多个退磁曲线和内禀曲线放在一张图上呈现。

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