永磁体如何实现充磁，充磁的设备和方法有哪些？

磁化的目的是将磁铁磁化至饱和状态，即使为了稳定起见，随后也会稍微退磁，对磁铁进行饱和，以受控方式对其退磁，以确保对取向承诺最小的磁畴将首先失去取向，从而产生更稳定的磁铁。如果不达到饱和，则只会导致最弱磁畴的取向，从而导致较不稳定的磁铁，各向异性磁体必须平行于取向方向磁化，以获得最佳磁性。各向同性磁体可以通过任何方向磁化，几乎没有或几乎没有磁性损失，在压制方向获得略高的磁性。

充磁设备

磁化是通过将磁体暴露于外部施加的磁场来完成的，这个磁场可以由其他永磁体产生，或者由当前在线圈中流动产生，永磁体进行磁化仅适用于低矫顽力或薄截面材料。 从永磁磁化器中取出磁化样品可能会出现问题，因为无法关闭磁场，并且边缘场可能会对样品的磁化产生不利影响。

两种最常见的充磁设备是直流充磁机和电容放电充磁机：

直流充磁机 采用大线圈，通过闭合开关在短时间内通过该线圈施加电流， 流过线圈的电流会产生磁场，通常使用铁芯和极片来引导磁场，磁铁放置在极片之间的间隙中，直流磁化器仅适用于磁化具有低磁化力要求的铝镍钴材料或铁氧体材料的小部分。

电容放电充磁机 电容放电充磁机使用电容器组，这些电容器组被充电，然后通过线圈放电。如果线圈的电阻较大时，则流过线圈的电流将是单向的，使用特殊的线圈和电源可以实现极高的磁化场（在 100 KOe 范围内）。

一些稀土磁铁需要 20到 50KOe 范围内的非常高的磁化场， 这些磁场很难产生，需要大电源和精心设计的磁化装置。 各向同性粘结钕材料需要在60KOe 范围内的磁场完全饱和， 然而，30KOe 范围内的磁场可以达到98%的饱和度。 Ceramic 需要10KOe 量级的磁场，而Alnico需要3KOe范围内的磁场才能达到饱和。 由于Alnico 5 很容易被无意中退磁，因此最好在将磁铁最终组装到设备中之后对这种材料进行磁化。

在某些情况下，可能需要磁化在单极表面上具有多于一个极的磁体， 这可以通过构建特殊的磁化夹具来实现。 对于 Alnico 和 Ceramic 而言，多极磁化夹具的制造相对简单，但在设计和制造稀土材料时需要非常小心。 多极磁化有时会消除对多个分立磁体的需要，从而降低组装成本，尽管设计合适的磁化夹具会产生成本。 用于稀土磁体的多极固定装置的建造成本可能会很贵，具体取决于磁体的大小、所需的极数以及达到饱和所需的磁场。

一些设计需要以高精度定向在特定方向上的磁体，该方向可能与磁体的几何平面重合，也可能不重合。 对于各向异性材料，取向方向通常可以保持在标称的 3 以内，无需特别注意，更精确的要求可能需要特殊的测量和测试。 通过使用亥姆霍兹线圈来实现的，该线圈测量各个轴上的总通量，然后计算得到的磁矩矢量。 材料的切割和加工必须考虑到实际的定向角度，以达到所需的精度， 各向同性材料可以在任何方向磁化，因此在这方面没有问题。

结论

永磁材料被认为是由小区域或“磁畴”组成，每个区域或“磁畴”都表现出净磁矩，未磁化的磁铁将具有相互随机定向的磁畴，提供零的净磁矩。因此，退磁后的磁铁仅从观察者的角度退磁，磁化场用于对齐随机取向的磁畴，以形成一个净的、外部可观察的场。