磁钢的取向和充磁方向

充磁是磁钢生产中的必备工序，如果磁铁不充磁，就不具备磁性，也就丧失了作为永磁材料的基本功能。磁钢作为一个立体的工件，形状和尺寸各异，如何给磁钢充磁？不同方向的充磁效果一样吗？今天我们就来聊聊这些问题。

充磁方向取决于取向方向

根据取向方向来确定易磁化方向，沿易磁化方向才能以最小的能量让磁铁达到饱和状态。

什么是取向呢？取向实际上也是充磁，只不过是在磁钢生产成型过程中，对未最终致密化的磁粉或者在热处理过程中对未最终成相的合金进行预充磁，让磁畴沿着磁化场方向尽可能一致排列，排列度越高，取向度就越好，最终磁铁剩磁也就越高。

取向可以简单地认为是修路，类似于铺设一条南北方向的高速公路，车子只能往南或往北行驶，不可朝其他方向行驶，取向后的磁畴也类似这样，只能双向排列，即如果是竖直方向取向，那只能在竖直方向充磁，可以是上N下S，也可以是上S下N。

根据磁钢生产过程是否有取向环节，可以把永磁材料分为两类，其中有取向的称之为各向异性材料（也有叫异方性），无取向的材料称之为各向同性材料（也有叫等方性）。各向异形材料的磁性是要强于各向同性的，各向同性的剩磁最高只能达到各向异性的一半，磁能积最高只能达到各向异性的四分之一。但是各向同性的内禀矫顽力要高于各向异性，各向异性的退磁曲线方形度较好，各向同性的方形度较差。

不同类型的磁体，取向方式也略有差异，最主流的是磁场取向，即在成型或热处理过程中，通过施加强磁场（一般1.5T以上）让单畴颗粒的C轴大部分转向同一方向以达到取向的效果。除了磁场取向，还有利用部分磁畴具有形状各向异性的特点而开发的热变形取向和压力取向方式。
对于各向异性的磁钢，由于取向后磁畴已经有序排列，充磁一定是要与取向方向在同一个轴上或者同一个维度上，如下图所示，高度取向的磁钢充磁，可以是上N下S或者上S下N，也可以是很多个上N下S和上S下N组合。
各向同性磁体是没有经过取向的，即磁畴是混乱排列的，虽然性能不高，但是所有方向都可以充磁，取决于施加怎样的充磁场，所以就像大量做成辐射多极环的各向同性粘接钕铁硼，只要充磁夹具能够做出的充磁方式，都可以对磁铁充磁，如下图所示。