當前的技術(shù)更新使設備變得越來(lái)越薄，這給每個(gè)相關(guān)行業(yè)帶來(lái)了壓力，要求他們制造盡可能少使用體積的組件。由于永磁體的制造和物理特性，這對磁學(xué)提出了許多挑戰。磁鐵最大的擔憂(yōu)是退磁。如果在設計時(shí)沒(méi)有考慮到預期的電路，那么保持永磁體磁化是非常困難的。

三個(gè)主要成分有助于磁體的退磁：溫度、形狀和相反的外部磁場(chǎng)。所有這三個(gè)都歸結為磁鐵的矯頑力對磁鐵施加的壓力。決定磁鐵抗退磁能力的特性。矯頑力越高，保持磁鐵磁化就越容易。我們可能無(wú)法對磁鐵的溫度和反向磁場(chǎng)(磁鐵周?chē)沫h(huán)境和電路)進(jìn)行大量控制，但希望我們可以控制其形狀并選擇材料等級，以確保我們處于矯頑力的安全工作區域。

通常，在電子產(chǎn)品中，假設環(huán)境溫度在 65 到 80 攝氏度之間。通常沒(méi)有任何相反的外部場(chǎng)，但如果有另一個(gè)磁鐵，電線(xiàn)圈，或改變附近的電場(chǎng)是可能的，不能忽視。偶爾會(huì )故意存在相反的磁場(chǎng)(電動(dòng)機、致動(dòng)器、諧振或振動(dòng)電機、變壓器、充電線(xiàn)圈)。

一旦我們考慮了電路的溫度和反向場(chǎng)，就該考慮磁鐵的形狀了。磁鐵在曲線(xiàn)上運行，很像電機的功率或扭矩曲線(xiàn)。磁體在更好的電路中更強，在較差的電路中更弱(并且更接近退磁)。我們將沒(méi)有反向磁場(chǎng)的露天電路中的工作點(diǎn)稱(chēng)為磁體的磁導系數(平均 B/ μ磁鐵的 H)，這讓我們可以計算磁鐵的內部反磁場(chǎng)。磁鐵總是在內部與自己戰斗以保持磁化。我們將跳過(guò)磁導系數(Pc 或負載線(xiàn))的數學(xué)細節，但它在很大程度上取決于極面面積與磁體厚度的比率(對于各向異性磁體，具有設定磁化軸的磁體，例如燒結釹鐵硼(新磁鐵)或釤鈷)。磁體越薄，極面也不會(huì )顯著(zhù)縮小，將大大降低 Pc，導致磁體變弱或退磁。

在電子產(chǎn)品中，我們通常會(huì )看到厚度小于 1 毫米的磁鐵，但在其他方向上要大很多倍(形成大磁極面和薄磁鐵)。這是磁鐵 PC 的最壞情況。我們必須嘗試使磁鐵盡可能厚(與預期用例的磁極面平衡)以提高 Pc(稍微提高磁鐵的強度，但大大降低其退磁的機會(huì ))。我們可以通過(guò)簡(jiǎn)單形狀的簡(jiǎn)單計算來(lái)確定這些風(fēng)險(參見(jiàn) 磁性計算器 對于一些示例)并使用 FEA 來(lái)處理更復雜的形狀和電路。我們可以選擇具有更大矯頑力的材料等級來(lái)解決其中的一些問(wèn)題，但我們不能無(wú)限提高矯頑力，它只能讓我們做到這一點(diǎn)，這確實(shí)會(huì )增加成本和負面影響強度(通量密度)。磁鐵的形狀和電路在永磁體設計中至關(guān)重要。

其他一些考慮因素是制造小型磁鐵的挑戰。燒結釹鐵硼(新磁鐵)非常脆。它們很容易在壓力下破裂，尤其是當它們具有大表面積和薄橫截面時(shí)。釹鐵硼易氧化，所以必須鍍膜以防腐蝕。為了避免磁鐵邊緣電鍍的狗骨效應，它們會(huì )被翻滾以使邊緣變圓并提供平滑的涂層過(guò)渡。這種在研磨介質(zhì)中的翻滾通常是安全的，但當磁鐵很薄且面積較大時(shí)，很容易破壞磁鐵。切割非常薄的磁鐵也是一項挑戰。新磁體由較大的燒結材料塊切割而成，但通?？梢钥朔@一挑戰。由于矯頑力和結構的物理限制，與退磁和磁性能相比，加工能力的考慮要少得多。仔細考慮薄磁鐵的機械公差。0.5mm磁鐵和0.4mm磁鐵的Pc差異很大!

這種尺寸的磁鐵通常不考慮的一個(gè)方面是我們對具有不同工藝的磁鐵表面的影響。這些影響可以忽略不計，并且在表面積與體積比很小的磁體(大多數磁體)中可以安全地忽略。但是，一旦我們開(kāi)始生產(chǎn)與表面積相比很薄或很小的磁鐵，中心就沒(méi)有很多未被觸及的磁質(zhì)量。如果您對其表面區域造成一些損壞(幾十微米的損壞)，大型磁鐵將按預期工作，但如果磁鐵只有幾百微米厚，則內部幾乎沒(méi)有材料不受影響。這似乎是一個(gè)顯而易見(jiàn)的結論，但隨著(zhù)磁鐵體積的減小，效果會(huì )被放大，并且通常不會(huì )被考慮在內。當磁鐵變薄時(shí)，表面積以比體積低得多的速度減少。這種損害來(lái)自多個(gè)來(lái)源，我們將簡(jiǎn)要介紹最大的考慮因素。研磨加工會(huì )損壞磁體的外部，通常會(huì )破壞其晶體結構，導致磁通量輸出低或矯頑力低(更容易使表面退磁)。電鍍前的脫氧(酸浴)可以去除一些賦予這些晶體額外矯頑力的晶間材料。最后，涂層本身不是磁鐵的一部分。充其量，它增加了磁體的氣隙并減少了有用的磁體積。例如，具有 10 微米涂層的 0.5 毫米厚的磁鐵將只有 0.48mm(兩面都有涂層)有用的磁鐵(其中一些被其他工藝損壞)，由于涂層厚度，磁鐵吸引的任何東西默認距離更遠 0.01mm。距離對磁性能有非常大的影響。涂層本身也可能是鐵磁性的(在鎳涂層的情況下)，它將磁通量從您的預期電路中帶走，并為其提供通往磁鐵另一側的路徑(有效地增加磁路的泄漏)。

結論：

從這個(gè)簡(jiǎn)短的概述中可以看出，磁體中有許多考慮因素可能會(huì )被典型的磁體設計師或工程師忽略，甚至沒(méi)有深入探討磁路其余部分和預期功能的巨大影響。