1.3.1　磁性材料的基本性能

磁性是物质的基本属性之一，表征物质导磁能力的物理量是磁导率，根据电工知识可知磁导率的大小等于磁感应强度与磁场强度的比值。为了方便，通常用相对磁导率（某物质的磁导率与真空磁导率之比）来表示物质的导磁能力，某物质的相对磁导率越大，表明该物质的导磁能力越强。

按相对磁导率的大小可将物质分为弱磁性物质和强磁性物质。自然界中绝大多数物质磁性较弱，相对磁导率近似为1，属于弱磁性物质；而铁、镍、钴的磁性很强，相对磁导率可达几百甚至几万，属于强磁性物质（又称为铁磁性物质）。工程上使用的磁性材料都属于强磁性物质。

应用极广的磁性材料就是铁磁性物质。磁性材料是电气设备、电工及电子仪器仪表和电信等工业中的重要材料，其产量、质量、使用量是衡量一个国家电气化水平的重要标志之一。不同种类的磁性材料的磁特性是不一样的，磁性材料具有磁饱和性、磁滞性、各向异性、磁致伸缩等特性。工程上常用磁化曲线、磁滞回线以及退磁曲线等特性曲线来反映磁性材料的基本特性。

在磁场的作用下，磁性材料会出现磁饱和现象。磁饱和是指当磁场强度增加到一定值后，磁感应强度将不再随之增加而出现的饱和现象。此时磁导率不是常数，即磁化曲线不是一条直线。

在交变磁场的作用下会出现磁滞现象，磁滞性是指磁性材料的磁感应强度的变化滞后于磁场强度的变化。由于磁滞的存在，当外磁场强度为零后，磁感应强度不为零，被称为剩磁感应强度（简称剩磁），若要消除剩磁，必须加一反向磁场，这个反向磁场强度的大小称为矫顽力。磁滞现象将引起磁滞损耗，磁滞损耗的大小与磁滞回线的面积成正比，它与涡流损耗合称为铁损。

影响磁性能的因素很多，主要的是温度和频率。温度对磁性能的影响最显著，随着温度的升高，物质的导磁能力将下降，当超过某一临界温度（即居里温度）后，磁性材料将失去磁性。磁性材料应工作在居里温度下，各种材料的居里温度各不相同，如铁为770℃、镍为358℃、钴为1137℃。居里温度的应用实例之一是家用电饭煲的温度控制。频率的变化对磁性能也有一定的影响。频率升高会使导磁性能下降，铁芯损耗增加。

此外，磁性材料的磁性能不仅取决于其内部成分，还与机械加工的方法和热处理条件有关。在对金属磁性材料进行机械加工时会出现内应力，该应力能使材料的磁导率下降、矫顽力加大和损耗增加。为消除内应力、恢复磁性，必须进行退火处理。