永磁材料性能的穩(wěn)定性是永磁材料的重要指標(biāo)，穩(wěn)定性主要指磁體充磁后，內(nèi)外因的影響下其磁性能改變的過(guò)程，常用性能指標(biāo)的變化率來(lái)表示。常見(jiàn)的引起磁性能變化的原因有溫度、時(shí)間、電磁場(chǎng)、輻射、機(jī)械振動(dòng)與沖擊等，上期我們已經(jīng)為大家介紹了永磁材料的溫度穩(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)，點(diǎn)擊了解詳情），這一期我們來(lái)了解一下永磁材料的時(shí)間穩(wěn)定性。

磁體長(zhǎng)時(shí)間工作或長(zhǎng)時(shí)間放置，周邊環(huán)境（如溫度、濕度、腐蝕性液體等）可能導(dǎo)致磁體物理及化學(xué)性質(zhì)改變。永磁體充磁后絕大部分區(qū)域被磁化至特定方向，但還有一些小磁疇的磁化方向是混亂的（稱為反磁化核），在各種環(huán)境因素作用下，原有的反磁化核會(huì)長(zhǎng)大，新的反磁化核會(huì)產(chǎn)生，這使得永磁體的磁性能發(fā)生衰減。這種改變一般是由表及里的緩慢而不可恢復(fù)的變化，直接影響磁體的主要性能參數(shù)剩磁、矯頑力或最大磁能積，甚至導(dǎo)致磁體完全失效。這種磁性能損失是不可恢復(fù)的，即使磁體再充磁，也不能恢復(fù)到長(zhǎng)時(shí)間放置前的水平。近幾年，隨著釹鐵硼永磁材料在航天航空、電動(dòng)汽車(chē)、大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)等使用壽命要求較長(zhǎng)的領(lǐng)域內(nèi)的廣泛應(yīng)用，應(yīng)用設(shè)計(jì)人員對(duì)釹鐵硼永磁體的時(shí)間穩(wěn)定性越來(lái)越重視。

1 .室溫下的長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性

芬蘭學(xué)者在2013年發(fā)布的一項(xiàng)研究結(jié)果顯示，在室溫環(huán)境下放置1年（10000h）的燒結(jié)釹鐵硼磁體（HcJ=15.6kOe）,不同Pc值的樣品（Pc=-0.33,-1.1,-3.3）均沒(méi)有任何可察覺(jué)的磁化損失。而三環(huán)研究院也進(jìn)行了類似的測(cè)量研究，歷時(shí)長(zhǎng)達(dá)12年多（4441天），實(shí)驗(yàn)用的燒結(jié)釹鐵硼磁體內(nèi)稟矯頑力HcJ=18kOe，樣品為邊長(zhǎng)10.2mm的無(wú)鍍層立方體，磁導(dǎo)系數(shù)Pc=-2（點(diǎn)擊磁矩、磁通與剩磁了解什么是Pc值），樣品數(shù)量為8件，直接暴露在實(shí)驗(yàn)室所處的大氣環(huán)境中，溫度在22℃~28℃之間，12年內(nèi)每年進(jìn)行一次觀察和測(cè)量。

從以上數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)，前6年所測(cè)量到的相對(duì)磁通損失基本不大，在2208天（約第6年）附近出現(xiàn)拐點(diǎn)。從外觀看，放置6年后的黑片磁體表面可見(jiàn)銹斑，這意味著磁體表面及內(nèi)部已經(jīng)開(kāi)始氧化腐蝕，隨著時(shí)間的推移，其氧化或腐蝕范圍會(huì)不斷地?cái)U(kuò)大，性能衰減的速率也明顯加快。此外，該實(shí)驗(yàn)還將磁通損失從目前已測(cè)量的4441天（12年零2個(gè)月）外推到30-50年，30年預(yù)計(jì)磁通損失不足1%，50年的磁通損失約1.3%，2%對(duì)應(yīng)的時(shí)間大約為150年。（上圖空心圓點(diǎn)）

這個(gè)結(jié)果表明，如果將磁體的使用壽命定義為磁通損失率等于5%所對(duì)應(yīng)的時(shí)間的話，即使磁體處于表面未做耐腐蝕涂覆，目前被測(cè)量的燒結(jié)釹鐵硼磁體仍有非常長(zhǎng)的壽命，保守估計(jì)也在30-50年。

通常，較大的磁通損失來(lái)源于磁體表面的氧化或腐蝕，是不可恢復(fù)的損失，在各類稀土永磁材料中，燒結(jié)釹鐵硼的這種損失是最嚴(yán)重的，但是經(jīng)過(guò)成分優(yōu)化和表面防護(hù)處理，燒結(jié)釹鐵硼磁體的抗氧化性和耐腐蝕性已經(jīng)得到了極大的改善。因此，在磁體表面被很好地保護(hù)的情況下，對(duì)于有足夠高HcJ的燒結(jié)釹鐵硼來(lái)說(shuō)，使用壽命完全可以超過(guò)30年-50年。（這是在不超過(guò)使用溫度的情況下哦~）

2. 高溫下的長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性

下圖是不同Pc值、HcJ=20.1 kOe的磁體在80℃、120℃和150℃的相對(duì)磁通損失隨時(shí)間的變化。

從上圖中不難發(fā)現(xiàn)，相同Pc值下，磁體存放溫度越高，相對(duì)磁通損失下降速度越快。Pc絕對(duì)值較低的磁體初始磁化損失和長(zhǎng)時(shí)間磁化損失都明顯大于Pc較高的磁體，且溫度升高兩類損失都大幅增長(zhǎng)，在因技術(shù)和成本原因不能進(jìn)一步提升HcJ的情況下，將Pc絕對(duì)值提高可以有效抑制磁化損失。

從不同HcJ、不同Pc磁體在不同溫度下的相對(duì)磁化損失的時(shí)間關(guān)系中可以看出，HcJ對(duì)高溫磁化損失有重要影響，HcJ越高磁化損失越低，高溫穩(wěn)定性要求磁體必須具有較高的HcJ。與此同時(shí)磁導(dǎo)系數(shù)Pc也能決定磁體的高溫長(zhǎng)時(shí)間磁化損失。