图1.1 20世纪以来磁能积发展史和具有相同磁能积的永磁体大小对比

在单相钕铁硼永磁材料中，Nd2Fe14B相是主相，熔点为1185℃。随着检测手段的更新换代，目前从科研工作者的分析认为，在Nd-Fe-B永磁材料中，Nd2Fe14B不是唯一的主相，某些晶界相也是铁磁相，导致了钕铁硼永磁材料中晶粒间存在相互作用。Nd2Fe14B相具有312℃的居里温度[10]，当使用环境温度超过180℃时，材料的磁性能急剧降低，主要是由主相较低的居里温度引起。Nd2Fe14B化合物的晶体结构和磁结构几乎同时由Herbst、Givord和Shoemaker等人采用中子衍射和X射线衍射方法确定[11-12]。Nd2Fe14B晶胞具有四方相的结构，空间群为P42/mnm，如图1.2所示为Nd2Fe14B分子结构图。

在一个晶胞的内部有68个原子，其中8个Nd原子，56个铁原子以及4个B原子，单胞结构如图1-2所示。该单胞结构的点阵常数为a=0.882nm，c=1.219nm，c轴方向为晶粒的易磁化轴方向。在R2Fe14B化合物中，Nd2Fe14B具有最高的饱和磁化强度1.61T，同时具有6.7T的磁晶各向异性场，从而能够为Nd2Fe14B提供很高的剩余磁化强度和矫顽力。Nd2Fe14B的饱和磁化强度主要由晶胞中丰富的Fe原子的磁矩所决定，Nd原子在稀土中属于轻稀土，其原子磁矩与Fe原子的磁矩平行排列，属于铁磁性耦合。Dy或者Tb等原子的加入在可以极大的提高Nd2Fe14B永磁材料的磁晶各向异性场，从而提高材料的矫顽力。然而由于Dy或Tb等重稀土元素的磁矩与Fe原子的磁矩属于反平行排列，会降低磁体的饱和磁化强度，从而导致材料剩磁降低。

1.2永磁材料的磁参量

总的来说，永磁材料的技术磁参量可以分为(1)非结构敏感参量即内禀磁参量，比如饱和磁化强度Ms，居里温度Tc等等。他们是由磁矩和磁耦合作用所决定的；(2)结构敏感参量即外在磁参量比如剩磁Br或Mr，矫顽力Hcj和Hcb，磁能积（BH）max等等，非结构敏感磁参量仅与材料的化学成分和晶体结构有关，结构敏感磁参量不仅与内禀磁参量有关，还与晶粒的大小，取向，应力，晶体缺陷以及掺杂物等有关。

磁滞回线代表了一种磁性材料的磁化强度M在外场H作用下的响应情况。图1.3展示了磁化各阶段的磁矩角二维矢量模型，如图所示，磁体在易磁化方向充磁至饱和，绝大部分磁矩被束缚在易磁化方向，此时磁体在易磁化方向单位质量内磁矩的大小为饱和磁化强度Ms；随着外场减少至0，这时磁体在易磁化方向单位质量内磁矩大小为剩余磁化强度Br；外场方向增加时，磁体内磁矩逐渐偏离易磁化轴，当磁感应强度为0时，这时对应的外加磁场大小为磁体的内禀矫顽力的大小Hcj。剩磁受磁体内禀参数饱和磁化强度Ms影响较大，因此为了得到较高的剩余磁化强度，就需要寻在具有较高Ms的材料；从工艺上来说，提高剩磁，需要提高粉末制品的取向度，尽量减少非磁性相得体积分数和提高正向畴的体积分数。所谓最大磁能积（BH）max是对储存在材料中的磁能量密度的参数，即是利用永磁材料在空气中产生稳恒的磁场，磁能积越大，所能提供的磁场就越大。在退磁曲线上，它是指B-H回线上第二象限的退磁曲线上对应的B和H乘积的最大值。它是磁性材料优劣的一个重要指标。其理论最大磁能积为 热压/热变形钕铁硼永磁材料制备技术(3):http://www.chuibin.com/wuli/lunwen_205409.html