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        永磁電機(jī)的發(fā)展與永磁材料的發(fā)展密切相關(guān)。在我國(guó)，早在兩千多年前，就利用永磁材料的磁特性制造了指南針，在航海、軍事等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，成為我國(guó)古代四大發(fā)明之一。

        20世紀(jì)20年代，世界上首臺(tái)電機(jī)采用了永磁體產(chǎn)生的勵(lì)磁磁場(chǎng)。然而，當(dāng)時(shí)所使用的永磁材料是天然磁鐵礦石（Fe3O4），其磁能密度很低，制造的電機(jī)體積龐大，在電勵(lì)磁電機(jī)出現(xiàn)后很快被取代。

        隨著電機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展以及電流充磁器的發(fā)明，人們開始深入研究永磁材料的機(jī)理、組成和制造技術(shù)。相繼發(fā)現(xiàn)了碳鋼、鎢鋼（最大磁能積約2.7 kJ/m3）、鈷鋼（最大磁能積約7.2 kJ/m3）等多種永磁材料。

        特別是20世紀(jì)30年代出現(xiàn)的鋁鎳鈷永磁（最大磁能積可達(dá)85 kJ/m3）和50年代出現(xiàn)的鐵氧體永磁（最大磁能積現(xiàn)可達(dá)40 kJ/m3），其磁性能得到顯著提高，各種微型和小型電機(jī)開始廣泛使用永磁體勵(lì)磁。永磁電機(jī)的功率從數(shù)毫瓦到幾十千瓦不等，在軍事、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中得到廣泛應(yīng)用，產(chǎn)量急劇增加。

        相應(yīng)地，這一時(shí)期在永磁電機(jī)的設(shè)計(jì)理論、計(jì)算方法、充磁和制造技術(shù)等方面取得了突破性進(jìn)展，形成了以永磁體工作圖圖解法為代表的一套分析研究方法。然而，鋁鎳鈷永磁的矯頑力偏低（36～160 kA/m），鐵氧體永磁的剩磁密度不高（0.2～0.44 T），這限制了它們?cè)陔姍C(jī)中的應(yīng)用范圍。

        直到20世紀(jì)60年代和80年代，稀土鈷永磁和釹鐵硼永磁（統(tǒng)稱稀土永磁）相繼問世，這些材料具有高剩磁密度、高矯頑力、高磁能積和線性退磁曲線等優(yōu)異磁性能，非常適合用于制造電機(jī)，使得永磁電機(jī)的發(fā)展進(jìn)入了新的歷史時(shí)期。

        永磁材料的選擇

        以下是一些常見的永磁材料：

        鋁鎳鈷（Alnico）

        鋁鎳鈷是早期廣泛使用的永磁材料之一，其制備工藝和技術(shù)比較成熟。目前，日本、美國(guó)、歐洲、俄羅斯和中國(guó)都有工廠生產(chǎn)。

        永磁鐵氧體

        在50年代開始，鐵氧體材料得到了蓬勃發(fā)展，尤其是70年代，鍶鐵氧體在矯頑力和磁能積方面表現(xiàn)出色，大量投入生產(chǎn)，迅速擴(kuò)大了永磁鐵氧體的用途。

        作為非金屬磁性材料，鐵氧體沒有金屬永磁材料易氧化、居里溫度低和成本高的問題，因此受到廣泛歡迎。

        釤鈷（SmCo）

        釤鈷是20世紀(jì)60年代中期興起的永磁材料，具有優(yōu)異的磁性能和穩(wěn)定性。

        釤鈷特別適用于制造電機(jī)，但由于價(jià)格昂貴，主要用于研究開發(fā)軍用電機(jī)、航空航天、武器等高性能領(lǐng)域的電機(jī)，而不是普遍應(yīng)用于商業(yè)產(chǎn)品。

        釹鐵硼（NdFeB）

        釹鐵硼磁性材料由釹和鐵氧化物等合金組成，也被稱為磁鋼。它具有強(qiáng)大的磁能積和矯頑力，同時(shí)具備高能量密度的特點(diǎn)，使得釹鐵硼永磁材料在現(xiàn)代工業(yè)和電子技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了儀器儀表、電聲電機(jī)、磁選磁化等設(shè)備的小型化、輕量化和薄型化。

        然而，由于含有大量的釹和鐵，容易生銹。目前，表面化學(xué)鈍化是解決其防腐蝕問題的有效方法之一。

        在選擇電機(jī)永磁材料時(shí)，需要考慮抗腐蝕性能、最高工作溫度、加工性能、退磁曲線形狀以及價(jià)格等因素；

        但更重要的是，要考慮永磁體性能與電機(jī)性能的影響，而兩者之間都有什么關(guān)系呢？我們下期再介紹，敬請(qǐng)期待！