永磁體的溫度穩(wěn)定性：剩磁溫度系數(shù)、矯頑力溫度系數(shù)、可逆溫度系數(shù)

永磁體一般是作為磁場源，在一定的空間內來提供恒定磁場，對于一些精密的儀器儀表和磁性器件來說，磁體磁場的穩(wěn)定性至關重要，它會直接影響儀器的精度和可靠性。

1、永磁體的穩(wěn)定性

引起磁性能變化的外界條件有溫度、時間、電磁場、機械振動或沖擊、射線、化學作用等等，相應的，磁體的穩(wěn)定性包括了溫度穩(wěn)定性、時間穩(wěn)定性、振動與沖擊穩(wěn)定性、電磁場穩(wěn)定性與化學穩(wěn)定性等方面的性能要求，一般用磁體性能參數(shù)的變化量來描述（如溫度每升高1℃剩磁變化百分之幾，室溫條件下磁體剩磁每年衰減多少）。

環(huán)境條件變化引起的磁性能的變化主要在兩個方面：

1. 磁疇結構變化引起的磁性能變化（也稱為磁時效），這種變化是可逆的，當磁體再一次磁化或充磁時，磁體的性能大部分可恢復。

2. 磁體的顯微組織變化引起的磁性能變化（也稱為組織時效），這種變化是不可逆的，當磁體再一次磁化或充磁時，磁體性能不能恢復。

任何環(huán)境條件變化引起的磁體磁性能改變都包括磁時效和組織時效兩種。

用永磁材料制造的儀器設備一般不可能在恒定的溫度下工作，而環(huán)境溫度改變對磁體磁性能有直接的影響，為了使儀器設備在溫度變化時能正常工作，在設計磁路時，需要知道磁體磁性能隨溫度的變化量。

剩磁溫度系數(shù)和內稟矯頑力溫度系數(shù)

溫度系數(shù)顧名思義，就是物理量隨溫度的相對變化率，從參考溫度T₀到某個高溫T的溫度區(qū)間，剩磁溫度系數(shù)和內稟矯頑力溫度系數(shù)的定義如下，單位為%/℃。

其中，B_r(T)和B_r(T₀)分別是在溫度T和參考溫度點T₀的剩磁（H_cJ同理），通常選擇室溫或20℃作為T₀，而高溫T的數(shù)值需要根據使用環(huán)境由供需雙方確定。如果α_Br是正的，表示隨溫度升高剩磁增高；如果它是負的，表示隨溫度升高剩磁降低。

下圖是燒結釹鐵硼永磁材料國家標準（GB/T 13560-2017）中對各牌號永磁體剩磁溫度系數(shù)和內稟矯頑力溫度系數(shù)的參考值規(guī)定。

 可逆溫度系數(shù)

磁體通常在有氣隙的開路狀態(tài)下工作，開路剩磁（或稱開路磁通）隨溫度變化的特征更具實際意義。當環(huán)境溫度從室溫T₀開始升高到某給定溫度T₁時，開路磁通從B(T₀)下降到B(T₁)，如果溫度再回到室溫T₀，開路磁通一般會恢復到比B(T₀)低一些的B`(T<sub>0</sub>)值，如下圖。實驗證明當溫度在T<sub>0</sub>和T<sub>1</sub>間反復變化，并且ΔT不十分大時，B的變化是線性可逆的，即下圖PB`(T₀)線。

在整個升溫過程中，磁通從室溫到高溫的總磁通損失為h_T=(B(T₁)- B(T₀))/B(T₀)×100%，它可分解為兩個部分：可逆磁通損失 hrev=(B(T₁)-B`(T<sub>0</sub>))/B`(T₀)×100%和不可逆磁通損失 hirr=(B`(T₀)- B(T₀))/B(T₀)×100%。

由PB`(T₀)線可知，當溫度在T₀～T₁的范圍內變化時，B的變化是線性的。開路磁通的平均可逆損失以可逆溫度系數(shù)α來表示。

在溫度系數(shù)這個大的概念中要特別注意區(qū)分溫度系數(shù)、可逆溫度系數(shù)和不可逆溫度系數(shù)這幾個小概念之間的差異哦。

老化處理可以顯著地降低h_T、hirr、hrev和α。永磁體在使用或測試前進行老化處理（在某一溫度加熱一段時間）可以使磁鐵的不穩(wěn)定組織得到消除。老化處理的溫度和時間需根據磁體的種類、用途等方面來確定。

可逆溫度系數(shù)α_B (T)或剩磁溫度系數(shù)α_Br (T)取決于材料的內稟磁性，通過添加一些元素可以改變磁性主相的飽和磁化強度與溫度的關系，即可改變磁體的溫度系數(shù)，例如在釹鐵硼磁體中用部分Co取代Fe，可以顯著提高主相的居里溫度；用Dy取代部分Nd，α_B (T)也會得到改善。