panda 大家都知道衡量钕铁铁磁体性能的指标包括剩磁Br、矫顽力HcB、内禀矫顽力HcJ和最大磁能积(BH)max，除此之外，内禀曲线方向度和Hk也是磁应用工程师非常关注的两个指标，今天就来了解一下这两个指标的含义及影响因素。
首先我们先来回顾一下什么是内禀曲线或J~H退磁曲线。
内禀曲线的全称为内禀退磁曲线。永磁材料在外磁场作用下被磁化后产生的内在磁感应强度，称为内禀磁感应强度Bi，又称磁极化强度J。磁体磁极化强度J与外磁场强度H关系的曲线能够反映永磁材料内在磁性能变化，称为内禀退磁曲线，简称内禀曲线，也称为J~H退磁曲线。（下文统一称退磁曲线）
退磁曲线上磁极化强度J为0时，相应的磁场强度称为内禀矫顽力HcJ。内禀矫顽力的值反映永磁材料抗退磁能力的大小。
膝点Hk
从图中我们不难发现，当外磁场不断增大时，磁体的磁感应强度/磁极化强度下降的非常缓慢，但当外磁场大于某一值后，磁体的磁感应强度会快速下降。通常我们将退磁曲线上Ji=0.9Br或0.8Br的点称为退磁曲线的弯曲点或膝点，这一点对应的磁场为Hk ，也称为膝点（knee）矫顽力。当外磁场大于Hk时，磁体性能将发生不可逆的损失，这也是Hk值受到关注的原因。
关于膝点位置的争论
对于退磁曲线弯曲点选在Ji=0.9Br还是Ji=0.8Br的位置，国内外曾经有过不少的讨论。IEC接受了与M.Katter提出的Hk的定义，但仅适用于HcJ大于400kA/M（5000 Oe）的钕铁硼磁体，Hk的值称为HDx，其中x表示B轴上的减少百分比，例如，HD10表示HD的值在Br以下10%的点，即0.9Br 处。（参见IEC 60404-8-1:2015）
方形度Q
我们用Hk与HcJ的比值（Hk/HcJ)来表示退磁曲线的方形度Q，Q的取值范围在0~1之间，Q越接近于1，退磁曲线越接近于方形，通常我们认为方形度Q＞0.9的产品才算合格产品。
方形度与最大磁能积和回复磁导率的关系
Q=4μ0(BH)max/Jr2，可见方形度Q与钕铁硼永磁材料的最大磁能积(BH)max具有正相关关系，即在相同的Br条件下，Q越大其最大磁能积(BH)max就越大，Q值大小决定了磁体最大磁能积(BH)max大小。
Q=1/μrec，方形度Q与磁体的回复磁导率μrec呈反比关系，Q越大则回复磁导率μrec越接近1，材料抵抗外部磁场和环境温度等影响因素干扰能力就越强，其稳定性就越好。
影响磁体方形度的因素
原料的纯净度、粉粒的均匀度、烧结和压型的工艺等因素都会影响钕铁硼磁体的方形度，若晶粒异常长大或晶粒不规则都会使磁体的方向度下降。有研究人员做了稀土及氧含量对烧结Nd-Fe-B磁体退磁曲线方形度的影响，发现在相同的工艺条件下，随着稀土元素含量的逐步增加，Br下降、Hcj提高、(BH)max基本不变，而方形度明显从92.72%增大到98.80%。
对样品重复试验，在气流磨时分别保持系统氧含量为0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%,对应的方形度为98.53%、98.68%、95.41%、90.55%、86.17%。分别编号3-1#、3-2#、3-3#、3-4#、3-5#,方形度与磁体的氧含量关系如图所示。
[1]唐国团,陈福峰,郭林,赵家成,王会杰.稀土及氧含量对烧结Nd-Fe-B磁体退磁曲线方形度的影响[J].磁性材料及器件,2014,45(03):36-38+58.
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用户评论
这个标题听起来挺专业！我平时对材料科学没接触过，但是感觉“退磁曲线”和“膝点”应该是在研究磁性材料性能的时候很关键的指标吧？请问文章里会详细解释这些概念吗？
有20位网友表示赞同！
方形度Q确实是个有意思的概念！如果图形更接近正方形的话，说明退磁特性比较好，对很多应用场景都有好处。这篇文章有没有提到哪些具体的应用呢？我很想知道哪种材料的方形度比较高。
有9位网友表示赞同！
这篇标题就抓住了我的痛点！我们在研究一种新型陶瓷材料的时候遇到问题就是退磁曲线的形状不理想，膝点Hk也控制不好。希望文章能分享一些提高方形度的经验或者技巧，这样我才能把材料性能调优。
有9位网友表示赞同！
我对这个话题还挺感兴趣啊！特别是“膝点”的概念，感觉很有深意。不知道文章里会从哪个角度来解释它？是关注磁场强度变化的影响，还是分析材料本身的结构特点呢？
有17位网友表示赞同！
哈哈，标题看着好复杂！我估计需要仔细阅读才能理解清楚。不过既然涉及到磁性和材料科学，应该能学到不少东西吧！期待作者能用通俗易懂的语言来介绍这个概念。
有5位网友表示赞同！
这篇博文写的太学术了，感觉像在读专业论文一样，有些地方我完全没听明白！希望作者能结合具体的例子来解释“方形度Q”和“膝点Hk”，这样更容易理解。
有5位网友表示赞同！
文章的标题直接切入关键问题，我喜欢这种简洁明了的风格！但不知具体内容是否能满足我的需求。我是想了解如何使用相关参数来判断材料退磁特性优劣，希望文章能提供一些具体的应用场景和案例。
有13位网友表示赞同！
文章重点探討“方形度Q”和“膝点Hk”，我感觉这两个概念在分析和优化材料性能的时候非常重要！期待作者能够详细讲解它们的物理意义以及他们在实际中的运用
有7位网友表示赞同！
我觉得这篇文章很有研究价值，特别是对于从事磁性材料领域的科研人员来说，了解「方形度Q」和「膝点Hk」是非常重要的知识。希望文章能深入浅出地解释这两个概念的应用场景，并提供一些数据分析方法。
有14位网友表示赞同！
我一直对材料科学很感兴趣，尤其是像“退磁曲线”这样的基础概念。这篇文章标题很吸引人，我期待作者能够用通俗易懂的语言来讲解 “方形度Q" 和 "膝点Hk" ，让我了解它们的实际意义
有12位网友表示赞同！
看了标题，感觉这个话题挺专业的，需要花一些时间去理解。希望文章能附带一些简单的图解或者例子，方便入门！我对“方形度Q”和“膝点Hk”的定义以及它们在不同材料中的表现特别好奇。
有5位网友表示赞同！
这种研究方向很有潜力，特别是对于新材料的开发来说更重要。我希望这篇文章能够深入探讨 "方形度Q" 和 “膝点Hk" 的影响因素，以及未来发展趋势 。
有15位网友表示赞同！
我对“退磁曲线方形度”和“膝点Hk”这两个概念不熟悉，希望能通过这篇文章来学习更多相关知识。希望文章能提供一些实际应用案例，这样更容易理解这些概念在具体领域中的作用。
有10位网友表示赞同！
这篇博文真是太有学术性了！“方形度Q”和“膝点Hk”的定义我都能看懂，但具体的计算方法和应用场景我还需要多研究一下才能够掌握。期待作者能提供一些参考资料，帮助大家更深入地理解这两个概念。
有14位网友表示赞同！
这个标题有点绕，感觉是需要一定的科学背景才能理解吧！不过既然涉及到磁性材料的特性，应该是个非常有价值的话题。希望文章能解释清楚“方形度Q”和“膝点Hk”的概念，并给出一些具体的应用实例，这样对我们普通人来说也更容易理解。
有16位网友表示赞同！
这篇文章是不是比较难通俗化描述呢？感觉像是一篇专业教材的一部分。对于普通读者来说，作者应该尽量用简单的语言来解释“方形度Q”和“膝点Hk”，并结合实际案例，让大家能够更快地理解这些概念
有20位网友表示赞同！
我觉得文章的标题很有吸引力，但内容是不是有点过于学术化了？我希望作者能够考虑读者的阅读水平，使用更容易理解的语言来解释 "方形度Q" 和“膝点Hk”。这样更多的人都能从中受益！
有14位网友表示赞同！