永磁材料应用广泛在工程开发前期，如何选择合适的永磁材料，是每个工程师要考虑的问题。每种永磁材料都有其独特之处，因此在选用永磁体时需要综合考虑多个因素，例如所需的磁场强度、耐温性能、成本、以及制造工艺等。我们建议可以按照以下的步骤：
1. 确定磁场强度需求
永磁体在整个系统或设备中，主要以提供无源磁场作为功能部件（而非外观件或结构件）使用。磁场强度是磁钢性能的关键指标，是工程设计的核心要素。如何最大程度利用永磁体的磁场强度，也是永磁器件磁体设计的基本目标。工程师可以通过计算确定目标磁场强度，并以此作为后续材料选用的依据。
2. 筛选合适的磁性材料
当前工程领域常用的永磁材料包括烧结钕铁硼、烧结钐钴、烧结或铸造铝镍钴、烧结铁氧体、粘结与注塑磁体等，以及少量新型材料如钐铁氮等。不同的永磁材料具有各自的磁性能与材料特性。
典型牌号
剩磁Br/kGs
矫顽力Hcb/kOe
内禀矫顽力Hcj/kOe
最大磁能积(BH)max/MGOe
工作温度Tmax(℃)*
烧结钕铁硼
42SH
13
12.5
21
42
<150
烧结钐钴
28
10.8
9.8
22
28
<300
烧结/铸造铝镍钴
CLNG44
12.5
0.65
0.65
5.5
<525
烧结铁氧体
Y30
4.0
2.6
2.7
3.7
<250
粘结磁体
CMN10
7.2
6.0
10.0
10
<150
注塑磁体
IMF0606
2.9
2.2
3.2
2.2
<140
*最高工作温度仅供参考。永磁体的实际最高工作温度取决于磁体的牌号、形状与磁路。
3. 确定磁体的规格尺寸
永磁体选用的规格和形状取决于实际应用的具体要求，对于实现某一磁场强度，使用不同的永磁材料，所需要的用量也不相同。结合空间限制和磁场方向等因素，并通过计算与试验，确定产品所需的尺寸和形状。
右图是吸附5kg铁块所需的永磁材料的用量对比，其中烧结钕铁硼只需D20x5mm即可，而烧结铁氧体则需要D20x55mm，材料体积超过钕铁硼用量10倍。
烧结钕铁硼，D20x5mm
g
烧结钐钴2:17，D20x7mm
g
粘结钕铁硼，D20x15mm
g
铸造铝镍钴，D20x32mm
g
烧结铁氧体，D20x55mm
g
4. 评估磁体的可加工性
目前常规的永磁材料，生产工艺主要有烧结、铸造、模压三种。其中烧结类和铸造类永磁材料硬而脆，韧性差，可加工性不佳，通常先制成毛坯，之后使用线切割、切片与研磨工艺加工外形，无法使用车铣刨等普通五金件加工工艺，常规产品大多为片状、环状、瓦状等简单形状，若设计为复杂形状或高精度，则需要特殊工艺，加工成本高昂。这些加工因素需要在产品早期设计时留意。
右表是常规永磁材料的材料特性对比。下图是永磁材料的可加工形状一览。
密度 g/cm3
硬度 Hv
抗弯强度MPa
烧结钕铁硼
7.5-7.8
400-600
250-300
烧结钐钴2:17
8.3-8.5
550-600
120-150
铸造铝镍钴
6.9-7.3
520-700
50-310
烧结铁氧体
4.9-5.1
400-700
50-90
粘结磁体
5.5-6.4
80-120
100-160
注塑磁体
3-5.5
140-150
60-100
橡胶磁
3.5-3.7
/
/
5. 关注工作环境因素
永磁体的工作环境对其性能和寿命具有重要影响，温度、湿度以及腐蚀性材料的暴露可能会对磁体产生负面影响，需要确保所选磁性材料能够适应实际应用环境。
右图是常规永磁材料的适用工作温度范围对比，钕铁硼和铁氧体的工作温度范围较窄，钐钴和铝镍钴的工作温度范围更为宽泛。
6. 权衡材料成本
不同类型的永磁材料成本差异较大，因此在选择时要充分考虑，确保在满足性能要求的同时控制项目成本。
右表是以Φ10x10mm圆片产品为例，常规永磁材料的价格对比（数字为价格差异对比示意，非实际产品价格），烧结钐钴价格最贵，烧结铁氧体价格最低。
烧结钕铁硼 N35
烧结钐钴 SmCo28
铸造/烧结铝镍钴
烧结铁氧体 Y30
粘结钕铁硼 CMN10
7. 关注其他特殊要求
某些应用场景可能对磁体有特定要求，如高矫顽力、高剩磁或低温度系数等。在这种情况下，建议您与我们联系，针对具体特殊要求沟通评估。
根据上述因素，各个永磁材料的性能与特点对比汇总如下：
磁性能
加工性能
工作温度
耐腐蚀
稳定性
价格
生产周期
烧结钕铁硼
最高，(BH)max 35-52MGOe
质地脆，硬度高，不易加工
不耐高温，工作温度不宜超过200℃
易腐蚀，需镀层保护
好
价格高且不稳定
20-25天
铸造/烧结铝镍钴
一般，(BH)max < 9MGOe
质地脆，硬度高，不易加工
耐高温，工作温度可达550℃
耐腐蚀性好
易退磁
价格适中
20-25天
烧结钐钴
较高，(BH)max 17-30MGOe
质地脆，硬度高，不易加工
耐高温，工作温度可达350℃
耐腐蚀性好
好
价格高
25-30天
烧结铁氧体
最低，(BH)max < 4MGOe
质地脆，硬度高，不易加工
性能一般，工作温度为250℃
耐腐蚀性好
一般，比铝镍钴略高
价格低
25-30天
粘结磁体
一般，(BH)max 2-14MGOe
通过模具可制成复杂形状
不耐高温，工作温度不宜超过150℃
易腐蚀，需镀层保护
好
价格适中
15-25天
注塑磁体
较低，(BH)max < 10MGOe
通过模具可制成复杂形状
不耐高温，工作温度不宜超过120℃
耐腐蚀性好
好
价格低，模具费用高
30-35天