北京
永磁材料性能的稳定性是永磁材料的重要指标，稳定性主要指磁体充磁后，内外因的影响下其磁性能改变的过程，常用性能指标的变化率来表示。常见的引起磁性能变化的原因有温度、时间、电磁场、辐射、机械振动与冲击等，上期我们已经为大家介绍了永磁材料的温度稳定性（剩磁温度系数、矫顽力温度系数、可逆温度系数，点击了解详情），这一期我们来了解一下永磁材料的时间稳定性。
磁体长时间工作或长时间放置，周边环境（如温度、湿度、腐蚀性液体等）可能导致磁体物理及化学性质改变。永磁体充磁后绝大部分区域被磁化至特定方向，但还有一些小磁畴的磁化方向是混乱的（称为反磁化核），在各种环境因素作用下，原有的反磁化核会长大，新的反磁化核会产生，这使得永磁体的磁性能发生衰减。这种改变一般是由表及里的缓慢而不可恢复的变化，直接影响磁体的主要性能参数剩磁、矫顽力或最大磁能积，甚至导致磁体完全失效。这种磁性能损失是不可恢复的，即使磁体再充磁，也不能恢复到长时间放置前的水平。近几年，随着钕铁硼永磁材料在航天航空、电动汽车、大功率风力发电机等使用寿命要求较长的领域内的广泛应用，应用设计人员对钕铁硼永磁体的时间稳定性越来越重视。
1 .室温下的长时间稳定性
芬兰学者在2013年发布的一项研究结果显示，在室温环境下放置1年（10000h）的烧结钕铁硼磁体（HcJ=15.6kOe）,不同Pc值的样品（Pc=-0.33,-1.1,-3.3）均没有任何可察觉的磁化损失。而三环研究院也进行了类似的测量研究，历时长达12年多（4441天），实验用的烧结钕铁硼磁体内禀矫顽力HcJ=18kOe，样品为边长10.2mm的无镀层立方体，磁导系数Pc=-2（点击磁矩、磁通与剩磁了解什么是Pc值），样品数量为8件，直接暴露在实验室所处的大气环境中，温度在22℃~28℃之间，12年内每年进行一次观察和测量。
胡伯平,饶晓雷,王亦忠. 稀土永磁材料（上册）[M]. 北京：冶金工业出版社，2017.289-290
从以上数据中可以发现，前6年所测量到的相对磁通损失基本不大，在2208天（约第6年）附近出现拐点。从外观看，放置6年后的黑片磁体表面可见锈斑，这意味着磁体表面及内部已经开始氧化腐蚀，随着时间的推移，其氧化或腐蚀范围会不断地扩大，性能衰减的速率也明显加快。此外，该实验还将磁通损失从目前已测量的4441天（12年零2个月）外推到30-50年，30年预计磁通损失不足1%，50年的磁通损失约1.3%，2%对应的时间大约为150年。（上图空心圆点）
这个结果表明，如果将磁体的使用寿命定义为磁通损失率等于5%所对应的时间的话，即使磁体处于表面未做耐腐蚀涂覆，目前被测量的烧结钕铁硼磁体仍有非常长的寿命，保守估计也在30-50年。
通常，较大的磁通损失来源于磁体表面的氧化或腐蚀，是不可恢复的损失，在各类稀土永磁材料中，烧结钕铁硼的这种损失是最严重的，但是经过成分优化和表面防护处理，烧结钕铁硼磁体的抗氧化性和耐腐蚀性已经得到了极大的改善。因此，在磁体表面被很好地保护的情况下，对于有足够高HcJ的烧结钕铁硼来说，使用寿命完全可以超过30年-50年。（这是在不超过使用温度的情况下哦~）
2. 高温下的长时间稳定性
下图是不同Pc值、HcJ=20.1 kOe的磁体在80℃、120℃和150℃的相对磁通损失随时间的变化。
从上图中不难发现，相同Pc值下，磁体存放温度越高，相对磁通损失下降速度越快。Pc绝对值较低的磁体初始磁化损失和长时间磁化损失都明显大于Pc较高的磁体，且温度升高两类损失都大幅增长，在因技术和成本原因不能进一步提升HcJ的情况下，将Pc绝对值提高可以有效抑制磁化损失。
从不同HcJ、不同Pc磁体在不同温度下的相对磁化损失的时间关系中可以看出，HcJ对高温磁化损失有重要影响，HcJ越高磁化损失越低，高温稳定性要求磁体必须具有较高的HcJ。与此同时磁导系数Pc也能决定磁体的高温长时间磁化损失。
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