磁性鋼の配向と磁化方向
磁化方向は配向方向に依存する
配向方向に基づいて容易磁化方向を決定し、容易磁化方向に沿ってのみ、磁石は最小のエネルギーで飽和に達することができます。配向とは何ですか?配向は実際には磁化ですが、磁性鋼の製造および成形プロセス中に、最終的に緻密化されていない磁性粉末または熱処理中にまだ相を形成していない合金に対して事前磁化が行われ、磁区が磁化場の方向に沿って可能な限り均一に配置されるようになります。配置が高いほど、配向が良くなり、最終的な磁石の残留磁気が高くなります。配向は、南北の高速道路を敷設するのと同じように、道路工事と見なすことができます。車両は南または北にしか移動できず、他の方向には移動できません。配向後の磁区は両方向に配列することもでき、つまり垂直に配向している場合は垂直方向にのみ磁化され、上N下S、または上S下Nになります。 磁性鋼の製造工程で配向段階があるかどうかによって、永久磁石材料は2つのカテゴリに分けられ、配向があるものは異方性材料(異方性とも呼ばれます)と呼ばれ、配向がないものは等方性材料(等方性とも呼ばれます)と呼ばれます。 異方性材料の磁気特性は等方性材料の磁気特性よりも強力です。 等方性材料の残留磁気は異方性の半分までしか達せず、磁気エネルギー積は異方性の4分の1までしか達しません。 ただし、等方性の固有保磁力は異方性よりも高く、異方性の減磁曲線は角型性が良く、等方性の角型性は悪くなります。磁石の種類によって配向にも若干の違いがありますが、最も主流なのは磁場配向で、成形または熱処理工程で強い磁場(通常1.5T以上)をかけて単磁区粒子のC軸の大部分を同じ方向に向けることで配向効果を得ます。磁場配向のほかに、一部の磁区の形状異方性を利用して開発された熱変形配向法や圧力配向法もあります。
異方性磁性鋼の場合、配向後の磁区の整然とした配列のため、次の図に示すように、配向方向と同じ軸または次元で磁化する必要があります。高配向磁性鋼の場合、上 N と下 S、または上 S と下 N の組み合わせで磁化を行うことができます。
等方性磁石は方向性がなく、磁区が無秩序に並んでいます。性能は高くありませんが、印加する磁場の種類に応じてあらゆる方向に磁化できます。そのため、等方性結合ネオジム鉄ボロンリングを多数並べて放射多極子リングにした場合のように、下図のように磁化治具でできるあらゆる磁化方法で磁化できます。