I materiali magnetici permanenti presentano due caratteristiche distinte: la prima è la loro capacità di magnetizzarsi fortemente sotto l’azione di un campo magnetico esterno, la seconda è l’isteresi, ovvero la loro magnetizzazione continua anche dopo la rimozione del campo magnetico esterno. La relazione tra la variazione del campo magnetico esterno e la variazione del magnetismo permanente può essere descritta da due curve, ovvero il ciclo di isteresi (curva BH) e la curva di smagnetizzazione intrinseca (curva JH).
Ciclo di isteresi
Quando il campo magnetico cambia nell’ordine Hs → Hc → o → – Hc → – Hs → – Hc → o → Hc → Hs, l’induzione magnetica corrispondente B cambia lungo la curva chiusa s-hcsHCS, che è chiamata curva B~H (ciclo di isteresi).
1. Curva di magnetizzazione iniziale
L’origine 0 in figura indica che il materiale magnetico duro si trova nello stato magnetico neutro prima della magnetizzazione, ovvero B = H = 0. Quando il campo magnetico H aumenta da zero, l’induzione magnetica B aumenta lentamente, poi B aumenta rapidamente con H, e infine B aumenta lentamente. Quando h aumenta fino a HS, B raggiunge il valore di saturazione BS. Questa curva tratteggiata è chiamata curva di magnetizzazione iniziale.
2. Isteresi
Quando il campo magnetico diminuisce gradualmente da HS a zero, l’induzione magnetica B non torna al punto “0” lungo la curva di magnetizzazione iniziale, ma diminuisce lungo un’altra nuova curva ab. Confrontando le linee oa e ab, possiamo vedere che h diminuisce e b diminuisce corrispondentemente, ma la variazione di B è in ritardo rispetto alla variazione di H. Questo fenomeno è chiamato isteresi. La caratteristica ovvia dell’isteresi è che quando h = 0, B non è zero, ma mantiene la rimanenza br.
3. Curva di smagnetizzazione
Quando il campo magnetico inverso cambia gradualmente da O a -Hc, l’induzione magnetica B diminuisce fino a 0, il che indica che per eliminare la rimanenza è necessario applicare il campo magnetico inverso. HC è chiamata coercività, che riflette la capacità del materiale magnetico di mantenere lo stato di rimanenza, e la linea BC è chiamata curva di smagnetizzazione.
Curva di smagnetizzazione intrinseca
Quando la variazione del campo magnetico esterno H provoca la variazione dell’induzione magnetica B, cambia anche la polarizzazione magnetica J. Possiamo usare la curva J~H per descrivere la relazione tra di esse. È la curva che riflette le proprietà magnetiche intrinseche dei materiali magnetici permanenti, chiamata curva di smagnetizzazione intrinseca, detta anche curva intrinseca. Quando la polarizzazione magnetica J sulla curva di smagnetizzazione intrinseca è 0, l’intensità del campo magnetico corrispondente è chiamata coercività intrinseca Hcj.
1. Punto del ginocchio Hk
Dalla figura, non è difficile notare che quando il campo magnetico anti-esterno aumenta, la polarizzazione magnetica del magnete diminuisce molto lentamente, ma quando il campo magnetico esterno è maggiore di un certo valore, la polarizzazione magnetica diminuisce rapidamente. Generalmente, chiamiamo il punto Ji = 0,9Br sulla curva di smagnetizzazione punto di flessione o punto di ginocchio della curva di smagnetizzazione, e il campo magnetico corrispondente è HK, noto anche come coercività del ginocchio. Quando il campo magnetico esterno è maggiore di HK, le prestazioni del magnete saranno perse irreversibilmente, motivo per cui il valore di HK è rilevante.
2. Curva di smagnetizzazione ortogonale Q
Utilizziamo il rapporto tra HK e Hcj (Hk/Hcj) per esprimere la perpendicolarità Q della curva di smagnetizzazione. L’intervallo di valori di Q è compreso tra 0 e 1. Quanto più q è vicino a 1, tanto più la curva di smagnetizzazione è prossima al quadrato. In generale, riteniamo che i prodotti con perpendicolarità Q > 0,9 siano prodotti qualificati.
3. Curve di smagnetizzazione a diverse temperature
In generale, i produttori di materiali magnetici permanenti forniscono curve di smagnetizzazione di diverse marche di prodotti a diverse temperature, come mostrato nella figura seguente. Sembra complicato, ma l’essenza è presentare più curve di smagnetizzazione e curve intrinseche in un unico grafico.
