永磁电机的发展与永磁材料的发展密切相关。在我国，早在两千多年前，就利用永磁材料的磁特性制造了指南针，在航海、军事等领域发挥了重要作用，成为我国古代四大发明之一。

        20世纪20年代，世界上首台电机采用了永磁体产生的励磁磁场。然而，当时所使用的永磁材料是天然磁铁矿石（Fe3O4），其磁能密度很低，制造的电机体积庞大，在电励磁电机出现后很快被取代。

        随着电机技术的迅速发展以及电流充磁器的发明，人们开始深入研究永磁材料的机理、组成和制造技术。相继发现了碳钢、钨钢（最大磁能积约2.7 kJ/m3）、钴钢（最大磁能积约7.2 kJ/m3）等多种永磁材料。

        特别是20世纪30年代出现的铝镍钴永磁（最大磁能积可达85 kJ/m3）和50年代出现的铁氧体永磁（最大磁能积现可达40 kJ/m3），其磁性能得到显著提高，各种微型和小型电机开始广泛使用永磁体励磁。永磁电机的功率从数毫瓦到几十千瓦不等，在军事、工农业生产和日常生活中得到广泛应用，产量急剧增加。

        相应地，这一时期在永磁电机的设计理论、计算方法、充磁和制造技术等方面取得了突破性进展，形成了以永磁体工作图图解法为代表的一套分析研究方法。然而，铝镍钴永磁的矫顽力偏低（36～160 kA/m），铁氧体永磁的剩磁密度不高（0.2～0.44 T），这限制了它们在电机中的应用范围。

        直到20世纪60年代和80年代，稀土钴永磁和钕铁硼永磁（统称稀土永磁）相继问世，这些材料具有高剩磁密度、高矫顽力、高磁能积和线性退磁曲线等优异磁性能，非常适合用于制造电机，使得永磁电机的发展进入了新的历史时期。

        永磁材料的选择

        以下是一些常见的永磁材料：

        铝镍钴（Alnico）

        铝镍钴是早期广泛使用的永磁材料之一，其制备工艺和技术比较成熟。目前，日本、美国、欧洲、俄罗斯和中国都有工厂生产。

        永磁铁氧体

        在50年代开始，铁氧体材料得到了蓬勃发展，尤其是70年代，锶铁氧体在矫顽力和磁能积方面表现出色，大量投入生产，迅速扩大了永磁铁氧体的用途。

        作为非金属磁性材料，铁氧体没有金属永磁材料易氧化、居里温度低和成本高的问题，因此受到广泛欢迎。

        钐钴（SmCo）

        钐钴是20世纪60年代中期兴起的永磁材料，具有优异的磁性能和稳定性。

        钐钴特别适用于制造电机，但由于价格昂贵，主要用于研究开发军用电机、航空航天、武器等高性能领域的电机，而不是普遍应用于商业产品。

        钕铁硼（NdFeB）

        钕铁硼磁性材料由钕和铁氧化物等合金组成，也被称为磁钢。它具有强大的磁能积和矫顽力，同时具备高能量密度的特点，使得钕铁硼永磁材料在现代工业和电子技术中得到广泛应用，实现了仪器仪表、电声电机、磁选磁化等设备的小型化、轻量化和薄型化。

        然而，由于含有大量的钕和铁，容易生锈。目前，表面化学钝化是解决其防腐蚀问题的有效方法之一。

        在选择电机永磁材料时，需要考虑抗腐蚀性能、最高工作温度、加工性能、退磁曲线形状以及价格等因素；

        但更重要的是，要考虑永磁体性能与电机性能的影响，而两者之间都有什么关系呢？我们下期再介绍，敬请期待！