1.3.1　磁性材料的基本性能

磁性是物質的基本屬性之一，表征物質導磁能力的物理量是磁導率，根據電工知識可知磁導率的大小等于磁感應強度與磁場強度的比值。為了方便，通常用相對磁導率（某物質的磁導率與真空磁導率之比）來表示物質的導磁能力，某物質的相對磁導率越大，表明該物質的導磁能力越強。

按相對磁導率的大小可將物質分為弱磁性物質和強磁性物質。自然界中絕大多數物質磁性較弱，相對磁導率近似為1，屬于弱磁性物質；而鐵、鎳、鈷的磁性很強，相對磁導率可達幾百甚至幾萬，屬于強磁性物質（又稱為鐵磁性物質）。工程上使用的磁性材料都屬于強磁性物質。

應用極廣的磁性材料就是鐵磁性物質。磁性材料是電氣設備、電工及電子儀器儀表和電信等工業中的重要材料，其產量、質量、使用量是衡量一個國家電氣化水平的重要標志之一。不同種類的磁性材料的磁特性是不一樣的，磁性材料具有磁飽和性、磁滯性、各向異性、磁致伸縮等特性。工程上常用磁化曲線、磁滯回線以及退磁曲線等特性曲線來反映磁性材料的基本特性。

在磁場的作用下，磁性材料會出現磁飽和現象。磁飽和是指當磁場強度增加到一定值后，磁感應強度將不再隨之增加而出現的飽和現象。此時磁導率不是常數，即磁化曲線不是一條直線。

在交變磁場的作用下會出現磁滯現象，磁滯性是指磁性材料的磁感應強度的變化滯后于磁場強度的變化。由于磁滯的存在，當外磁場強度為零后，磁感應強度不為零，被稱為剩磁感應強度（簡稱剩磁），若要消除剩磁，必須加一反向磁場，這個反向磁場強度的大小稱為矯頑力。磁滯現象將引起磁滯損耗，磁滯損耗的大小與磁滯回線的面積成正比，它與渦流損耗合稱為鐵損。

影響磁性能的因素很多，主要的是溫度和頻率。溫度對磁性能的影響最顯著，隨著溫度的升高，物質的導磁能力將下降，當超過某一臨界溫度（即居里溫度）后，磁性材料將失去磁性。磁性材料應工作在居里溫度下，各種材料的居里溫度各不相同，如鐵為770℃、鎳為358℃、鈷為1137℃。居里溫度的應用實例之一是家用電飯煲的溫度控制。頻率的變化對磁性能也有一定的影響。頻率升高會使導磁性能下降，鐵芯損耗增加。

此外，磁性材料的磁性能不僅取決于其內部成分，還與機械加工的方法和熱處理條件有關。在對金屬磁性材料進行機械加工時會出現內應力，該應力能使材料的磁導率下降、矯頑力加大和損耗增加。為消除內應力、恢復磁性，必須進行退火處理。