硬磁性材料和軟磁性材料的區別

磁性材料是一種會被磁鐵吸引的物質或材料。當磁性材料放置在磁鐵的磁場中時，它也會獲得磁化。根據磁化特性，磁性材料分為兩種型別：

  • 硬磁性材料
  • 軟磁性材料

讓我們從硬磁性和軟磁性材料的一些基本知識開始。

什麼是硬磁性材料？

硬磁性材料是指一旦磁化後就能保持恆定磁性的磁性材料。因此，硬磁性材料有時也被稱為永磁材料。

硬磁性材料具有高矯頑力和低磁導率。因此，很難將硬磁性材料退磁。硬磁性材料的磁滯回線面積很大，因此這些材料具有較大的磁滯損耗。儘管如此，硬磁性材料可以在磁場中儲存相對較高的能量。在實踐中，硬磁性材料廣泛用於製造永磁體。一些常見的永磁材料例子包括AlNiCo合金、FeCrCo合金、永磁鐵氧體等。

什麼是軟磁性材料？

一種易於磁化和退磁的磁性材料被稱為軟磁性材料。軟磁性材料具有低矯頑力和高磁導率。

軟磁性材料的磁滯回線面積較小，因此軟磁性材料的磁滯損耗較低。通常，軟磁性材料具有高電阻率。因此，這些材料中產生的渦流損耗也很低。

與硬磁性材料相比，軟磁性材料在磁場中儲存的能量較少。由於軟磁性材料具有高磁導率，因此它們最適合製造用於在電機中傳輸磁通的磁路。電機中使用最廣泛的軟磁性材料是矽鋼片和幾種軟磁鐵氧體。這些材料也用於製造電磁鐵。

硬磁性材料和軟磁性材料的區別

硬磁性材料和軟磁性材料的主要區別列在下表中：

區別依據 硬磁性材料 軟磁性材料
定義 即使在去除外部磁場後也能保持其磁性的磁性材料，並且難以磁化和退磁的材料被稱為硬磁性材料。 易於磁化和退磁的磁性材料被稱為軟磁性材料。
磁性 硬磁性材料的磁性是恆定的。 軟磁性材料的磁性是暫時的。
磁滯回線面積 對於硬磁性材料，磁滯回線面積較大。 對於軟磁性材料，磁滯回線面積較小。
磁化容易程度 硬磁性材料不容易磁化。 軟磁性材料易於磁化。
矯頑力 硬磁性材料的矯頑力高。 軟磁性材料的矯頑力相對較低。
剩磁率 硬磁性材料的剩磁率較大。 軟磁性材料的剩磁率較小。
疇壁運動 硬磁性材料的疇壁不容易移動。 軟磁性材料的疇壁易於移動。
磁化所需的H值 硬磁性材料需要非常大的磁化力(H)才能磁化。這是因為它們需要相對更多的能量才能移動疇壁。 軟磁性材料磁化所需的磁化力(H)相對較低。
磁滯損耗 由於磁滯回線面積較大，硬磁性材料的磁滯損耗較高。 軟磁性材料的磁滯損耗較低。
磁導率 硬磁性材料的磁導率低。 軟磁性材料的磁導率高。
磁化率 硬磁性材料的磁化率較低，因此受外部磁場的影響較小。 軟磁性材料的磁化率較高。因此，外部磁場很容易影響它們。
渦流損耗 硬磁性材料的電阻率低。因此，這些材料中的渦流損耗較高。 由於軟磁性材料的電阻率較低，這些材料的渦流損耗較低。
儲存的能量 硬磁性材料可以在磁場中儲存高能量。 軟磁性材料在磁場中儲存的能量較少。
應用 硬磁性材料廣泛應用於製造永磁體、麥克風、揚聲器、電機驅動器、噴油泵、印表機、鐘錶、測量儀器、起重灌置、機器人、核磁共振成像機以及許多其他醫療器械等。 軟磁性材料廣泛應用於電氣工程，例如製造電磁鐵鐵芯、變壓器、電機、發電機等電機的鐵芯，以及測量裝置的部件等。
示例 硬磁性材料的例子包括鋁鎳鈷合金、鐵氧體、稀土鈷、鈷鉑等。 軟磁性材料的一些常見例子包括含少量碳的純鐵、矽鐵合金、鎳鐵合金等。

結論

從以上討論可以得出結論，硬磁性材料具有永久且恆定的磁性，而軟磁性材料具有暫時的磁性。硬磁性和軟磁性材料都廣泛應用於電氣工程的不同方面，例如電機、測量裝置等。

更新於：2022年9月22日

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