
retentivity
defend; keep; protect
magnetism
保磁性(Retentivity)是材料科学和电磁学中的核心概念,指铁磁性或亚铁磁性材料在外加磁场移除后,保持剩余磁化强度(剩磁)的能力。其英文对应术语为Retentivity 或Remanence(侧重剩磁的量化值)。以下从专业角度详细解释:
保磁性衡量材料抵抗退磁的能力,反映磁畴(材料内部自发磁化的小区域)在外部磁场消失后的稳定性。当外加磁场使磁畴定向排列后,即使撤去磁场,部分磁畴因材料的高矫顽力(Coercivity)仍保持原方向,形成剩磁(Remanent Magnetism)。保磁性与矫顽力正相关,共同决定材料是否适合作为永磁体 。
公式:
$$ B_r = mu_0 M_r
$$
其中 (mu_0) 为真空磁导率,(M_r) 为剩余磁化强度。
材料类型 | 剩磁 (B_r) (T) | 矫顽力 (H_c) (kA/m) | 保磁性等级 |
---|---|---|---|
软铁(工业纯铁) | 0.8–1.2 | 0.1–1 | 低 |
铁氧体 | 0.2–0.4 | 100–300 | 中 |
钕铁硼(NdFeB) | 1.0–1.4 | 800–2000 | 高 |
注:保磁性与顽磁性(Retentiveness)为同义术语,常见于工程领域;学术文献则倾向使用Retentivity 或Remanence 。
“保磁性”指材料保持其磁性的能力,即在外界干扰(如高温、震动、反向磁场等)下仍能维持原有磁性能的特性。这一概念与材料内部磁畴结构的稳定性密切相关。以下是详细解释:
物理机制
根据安培分子电流假说,磁性材料内部存在微观的“分子电流”,形成稳定的磁畴结构。当磁畴有序排列时,材料对外显磁性;若磁畴混乱,则磁性消失。保磁性强的材料(如永磁体)能抵抗外界干扰,保持磁畴排列的稳定性。
材料特性
保磁性与材料种类有关,如铁、钴、镍等铁磁性物质通过特定工艺(如磁化处理)可成为永磁体。这类材料原子本身具有磁矩,且磁畴结构不易被破坏,因此能长期保持磁性。
影响因素
应用场景
保磁性是永磁材料(如钕铁硼磁铁)的核心性能,广泛应用于电机、扬声器、磁存储设备等领域。例如,硬盘中的磁片需长期保持稳定的磁性以存储数据。
保磁性反映了材料维持磁性能的能力,其本质源于微观磁畴结构的稳定性,受材料成分、温度和外力等因素影响。如需进一步了解磁性基础概念,可参考权威词典对“磁”和“磁性”的解释。
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