2.3.3　何謂軟磁材料和硬磁材料

——高瘦型和矮胖型的磁滯回線分別對應軟磁和硬磁材料

磁性材料冠以“軟”和“硬”始于何時，已無從考證，也許是從軟鐵和磁鋼作為磁性材料正式投入工業應用開始的。軟鐵硬度低，且易于充磁、退磁，機械上質軟，與磁性上“柔軟”、“柔順”相統一，故稱其為“軟磁材料”；磁鋼硬度高，且難于充磁、退磁，機械上質硬，與磁性上“頑固”、“頑強”相統一，故稱其為“硬磁材料”。

20世紀中期，磁性材料獲得迅猛發展，各式各樣的磁性材料紛紛涌現。有些磁性材料力學性能的軟硬與磁性的“軟硬”已無必然聯系。例如，同樣是鐵氧體，有的是軟磁的，有的卻是硬磁的。

黏結磁體的出現徹底顛覆了磁性材料力學性能的軟硬與磁學性能“軟硬”的相關性。黏結磁體是將磁性粉末與塑料及橡膠等混合，再經成型制成的。它不僅軟而富于撓性（可彎曲甚至折疊），使用起來與橡膠或塑料具有相同感覺。但它卻是硬磁的，廣泛用于受振動沖擊大的車輛用電機、電冰箱中的密封條、廣告牌用的壓鈕、各種文具中的蓋板等。

圖2-17給出了軟磁材料（a）和硬磁材料（b）的磁滯回線的對比。軟磁材料具有細長（瘦高）的磁滯回線，從而容易使其磁化和反磁化；硬磁材料具有短寬（矮胖）的磁滯回線，從而很難使其磁化和反磁化。從（a）、（b）兩條磁滯回線的對比，

可以看出軟磁材料和硬磁材料存在下述差別。

（1)磁導率不同。以完全退磁后初次磁化作比較，軟磁材料的磁化曲線比硬磁材料上升得快，說明軟磁材料的初始磁導率μi、最大磁導率μm都大于硬磁材料。

（2）飽和磁密不同。軟磁材料的磁化曲線比硬磁材料的高（即Bs大），說明軟磁材料的飽和磁密（或飽和磁化強度）大。

（3)剩磁大小不同。軟磁材料磁化曲線與B軸的交點（即Br）比硬磁材料的高，說明軟磁材料的剩磁（即磁化場強H=0時的磁場強度或磁化強度）比硬磁材料的大。

（4)矯頑力大小不同。軟磁材料的磁化（或磁密）等于零的反向磁場強度（即Hc）比硬磁材料的小得多，說明軟磁材料更容易退磁。軟磁材料的Hc一般為1A/m左右，而硬磁材料的Hc>100A/m。

（5)正、反向充磁的難易度不同。軟磁材料的磁滯回線細（瘦），硬磁材料的磁滯回線寬（胖），說明軟磁材料正向達到磁飽和和反向達到磁飽和比硬磁材料要容易得多。

（6)磁損耗不同。磁損耗可由磁滯回線所包圍的面積來比較。矮胖型磁滯回線（硬磁材料的）所包圍的面積顯然大于瘦高型磁滯回線（軟磁材料的）所包圍的面積。