技术概述
稀土永磁材料是以稀土元素（钕、钐、镨、镝、铽等）与过渡族金属形成的金属间化合物为基础的一类高性能永磁材料，主要包括烧结钕铁硼、粘结钕铁硼、钐钴（SmCo5及Sm2Co17）等类型。凭借优异的磁性能，稀土永磁材料已成为电机、传感器、音响、医疗器械、航空航天等领域不可或缺的关键功能材料。
然而，稀土永磁材料的磁性能对温度较为敏感。当环境温度升高时，材料的剩磁、矫顽力等关键磁学参数会随温度上升而下降；当温度超过一定限度或材料矫顽力储备不足时，即使温度恢复到室温，部分磁化强度也无法恢复，从而产生不可逆退磁损失，即通常所说的“热减磁”。热减磁会直接导致电机输出扭矩下降、效率降低、噪音增大，严重时甚至引发设备失效。
稀土永磁材料热减磁测试是通过模拟材料或磁体在高温、温度循环等条件下的服役环境，系统测量其磁性能随温度的变化规律，评估其抗热退磁能力的一种检测手段。通过测试可以获得材料的温度系数、不可逆退磁损失率、最高工作温度等关键参数，为材料选型、磁路设计、工艺优化和质量验收提供科学依据。
从机理上看，热减磁的本质是温度升高导致磁畴内磁矩热运动加剧，当热扰动能量足以克服材料各向异性场时，磁畴结构发生不可逆变化。钕铁硼材料虽然磁能积高，但其矫顽力温度系数较大，高温下抗退磁能力相对较弱；钐钴材料则具有更高的居里温度和更小的温度系数，适合高温应用场景。通过热减磁测试，可以定量评价不同材料、不同配方、不同工艺条件下的温度稳定性差异。
检测样品
热减磁测试的样品范围涵盖各类稀土永磁材料及其制品，常见的送检样品类型包括：
- 烧结钕铁硼磁体：圆柱、方块、瓦片形（电机磁极）等各种形状规格；
- 粘结钕铁硼磁体：注射成型、压制成型磁体及磁环；
- 钐钴磁体：SmCo5和Sm2Co17两种牌号的烧结磁体；
- 热压、热变形钕铁硼磁体；
- 永磁组件：电机转子总成、磁瓦组件、磁轭装配体等；
- 不同表面处理状态的磁体：镀锌、镀镍、环氧涂层等，可同时考察涂层对高温稳定性的影响。
送样时一般要求样品磁化方向明确、尺寸规整、表面无裂纹与缺损，并建议提供材料的牌号、目标使用温度等信息，以便制定更有针对性的试验方案。样品数量通常按试验温度点数量和每组平行样要求确定，以保证数据的统计可靠性。
检测项目
围绕稀土永磁材料在温度作用下的磁性能变化，热减磁测试可开展的主要检测项目包括：
- 不可逆退磁损失测试：测定样品在指定温度下保温一定时间后恢复室温的磁通或磁性能衰减百分比；
- 可逆温度系数测定：测量剩磁温度系数与内禀矫顽力温度系数；
- 退磁曲线温度特性测试：获取不同温度点下的退磁曲线及最大磁能积变化规律；
- 最高工作温度评估：通过逐级升温试验确定磁体磁损失不超过允许值的临界温度；
- 居里温度测定：确定材料由铁磁性转变为顺磁性的特征温度；
- 高温时效试验：长时间高温放置后的磁性能稳定性考察；
- 温度循环试验：高低温交变条件下磁性能的疲劳衰减评估；
- 开路磁通损失与负载退磁耦合测试：模拟磁体在退磁场叠加作用下的高温服役行为。
检测方法
热减磁测试的核心思路是“温度暴露＋磁性能比对”，即在试验前先测量样品的初始磁性能，然后将样品置于设定温度环境中保持规定时间，冷却至室温后再次测量，通过前后数据的对比计算磁损失。常用的测试方法包括以下几类：
一是高温暴露法。将样品置于恒温烘箱或高低温试验箱中，在设定的温度点（如80℃、100℃、120℃、150℃、180℃、200℃、250℃等）保温一定时间（通常为数小时，也可按客户要求延长），随炉冷却或自然冷却至室温后，用磁通计测量开路磁通，计算相对于初始磁通的不可逆损失百分比。逐级升温重复试验，即可绘制磁损失随温度变化的曲线，确定材料的临界热减磁温度。
二是变温磁测量法。利用配备高温试样炉与低温装置的磁测量系统，在从低温到高温范围内的不同温度点原位测量样品的退磁曲线，直接获得剩磁、矫顽力、内禀矫顽力、最大磁能积随温度的变化关系，进而计算温度系数。该方法无需在温度变化之间移动样品，数据一致性更好。
三是温度循环法。按规定的循环次数在高低温之间往复切换（例如从室温降至低温再升至高温为一个循环），循环结束后测量磁性能，评估磁体在交变温度应力下的长期稳定性。
四是高温时效法。在接近或略高于实际使用温度的条件下对样品进行长时间持续加热，定期取样测量磁通衰减，绘制长期老化曲线，评估磁体的服役稳定性趋势。
试验过程一般参照永磁材料磁性试验方法等相关标准及技术协议执行。为保证结果准确，试验中需控制升温速率、保温时间、冷却方式的一致性，并设置平行样取平均，测量时统一磁化状态和测量位姿，避免引入系统性偏差。
检测仪器
热减磁测试需要温度控制设备与磁测量设备协同配合，常用仪器包括：
- 高低温试验箱/恒温烘箱：提供精确控温的试验温度环境；
- 磁通计配亥姆霍兹线圈或探测线圈：测量磁体的开路磁通，评价不可逆磁损失；
- B-H磁滞回线测试仪：配合高温试样炉，测量不同温度下的完整退磁曲线；
- 振动样品磁强计（VSM）：配高温选件，可测量小样品在不同温度下的磁滞回线及居里温度；
- 超导量子干涉磁测量系统：用于高精度的温度依赖磁性能研究；
- 高斯计/特斯拉计：测量磁体表面场及特定气隙磁场；
- 脉冲磁化设备：试验前对样品统一充磁至饱和状态；
- 温度记录仪与热电偶：实时监控样品实际温度，确保温度条件受控。
应用领域
热减磁测试结果直接关系到永磁材料及永磁电机类产品的可靠性，其应用领域十分广泛：
- 新能源汽车：驱动电机、EPS转向电机、电动压缩机等对高温抗退磁性能要求极高，热减磁测试是电机磁钢选型与入厂检验的重要环节；
- 风力发电：直驱或半直驱风力发电机磁钢需在复杂温升条件下长期运行，需通过温度稳定性评估；
- 工业电机与伺服系统：评估磁钢在持续温升和过载工况下的磁性能保持能力；
- 消费电子：扬声器、受话器、振动马达中的微型磁体在整机老化工艺中可能出现热减磁，需要提前验证；
- 航空航天与军工：高温、宽温域环境下使用的磁悬浮器件、陀螺仪、行波管磁体等的温度稳定性验证；
- 医疗器械：核磁共振成像磁体、磁导航器件等的长期稳定性评估；
- 家电与电动工具：变频压缩机、电动工具电机磁钢的耐温等级确认；
- 材料研发：新型耐高温磁体配方开发、晶界扩散工艺优化等研究中不可或缺的评价手段。
常见问题
问题一：稀土永磁材料热减磁测试的检测周期是多久？
一般情况下，稀土永磁材料热减磁测试的检测周期为7-15个工作日。实际周期会受到多方面因素影响：检测项目的数量与试验温度点越多、保温时效时间越长，周期相应延长；样品数量较大时需要分批试验；若测试涉及逐级升温、多温度点退磁曲线测量或长时间高温老化，数据采集与分析的工作量会明显增加；此外，若客户有加急需求，可与检测机构沟通安排优先排期，在保证数据质量的前提下适当压缩周期。具体交付时间建议在委托检测时确认。
问题二：稀土永磁材料热减磁测试的检测价格是多少？
稀土永磁材料热减磁测试的费用受多种因素综合影响，主要包括：检测项目的类别与数量（如仅做常温磁通损失测试，还是需要多温度点退磁曲线、温度系数、居里温度等全套项目）、所选用的测试方法与仪器配置、样品的数量与规格尺寸、试验温度范围与保温时效要求、检测周期的缓急程度等。不同的测试方案组合对应的成本差异较大，难以一概而论。建议在委托检测前，向检测机构说明具体的测试需求与样品情况，获取针对性的报价方案，以便在满足技术要求的同时合理控制检测成本。
问题三：什么是不可逆退磁损失？它与可逆损失有什么区别？
可逆损失是指温度升高引起的磁性能下降，在温度恢复至室温后能够完全恢复的部分，主要由磁矩热扰动的瞬时增强引起。不可逆损失则是指温度恢复至室温后仍无法恢复的永久性磁性能衰减，其根源在于磁畴结构发生了不可逆的变化。在测试中，通过比较样品热暴露前后的室温磁通，即可计算出不可逆损失百分比，这是衡量材料抗热减磁能力最直观的指标。
问题四：测试温度点应该如何选择？
温度点的选择应依据材料牌号的标称最高工作温度和实际使用工况确定。通常从材料额定最高工作温度以下开始，按一定间隔逐级升高，直至出现明显不可逆损失，常见的温度点包括80℃、100℃、120℃、150℃、180℃、200℃、250℃等。对于钐钴等耐高温材料，测试范围可进一步上探。客户也可根据产品技术协议或整机温升计算结果指定特定温度点，使测试条件更贴近真实服役环境。
问题五：钕铁硼和钐钴材料的热减磁测试有什么区别？
两者的测试原理和方法基本相同，但试验条件与评价重点不同。钕铁硼材料矫顽力温度系数较大、居里温度相对较低，测试重点关注中高温段的不可逆损失以及牌号耐温等级的验证；钐钴材料居里温度高、温度系数小，测试温度范围通常更高，侧重评估长期高温老化和宽温域循环下的稳定性。此外，同一牌号不同矫顽力等级的钕铁硼，其热减磁行为差异也较大，测试时需要结合具体牌号设定条件。
问题六：磁体的充磁状态和形状对测试结果有影响吗？
有明显影响。样品的磁化饱和程度、长径比（即退磁因子）以及磁路是否闭合，都会显著影响热减磁行为。开路状态下，长径比较小的样品自身退磁场较强，在高温下更容易产生不可逆损失；充磁不饱和的样品测得的磁损失也会偏大。因此，测试前应对所有样品统一充磁至饱和状态，保持样品尺寸规格一致，并在报告中注明磁路状态，以保证不同批次数据之间的可比性。
问题七：热减磁测试报告一般包含哪些内容？
完整的测试报告通常包括：样品描述信息（牌号、规格、数量、表面状态）、测试条件（温度点、保温时间、升降温速率、循环次数等）、所采用的测试方法与仪器设备、各温度点热暴露前后的磁通或磁性能实测数据、磁损失百分比计算结果、温度特性曲线（如退磁曲线族、磁损失随温度变化曲线）、剩磁与矫顽力温度系数的计算结果，以及基于数据对材料温度稳定性的综合评价结论，帮助客户直观判断材料是否满足设计和使用要求。
编辑：北检院编辑部
