中国粉体网讯2025平/span>12朇/span>3日，由中国粉体网主办皃/span>2025高端钕铁硼永磁材料制备与应用技术大会在浙江宁波隆重召开，会议期间，我们邀请到了业内专家、学者，优秀企业家代表做客对话栏目，进行访谈交流。本期为您分享的是中国粉体网对杭州电子科技大学王敦辈/span>教授的专访、/span>
杭州电子科技大学王敦辈/span>教授
中国粉体网：王教掇/span>您好，首先请您介绍一下您的研究方向及成果、/span>
王教掇/span>９/span>我长期从事磁性材料领域的研究。近年来，针对稀土永磁材料在应用和质量把控等方面的需求，将研究方向拓展到磁学相关的工程应用领域，带领团队在磁路设计和磁材装备方面开展了一些自主创新的研究工作、/span>
中国粉体网：王教掇/span>，为什么要进行磁路设计？有什么优势呢＞/span>
王教掇/span>９/span>磁路设计的需求在现代社会普遍存在。所有涉及电磁能量转换的装置，如发电机、电动机、变压器、扬声器、储能滤波电感、推拉电磁铁等都需要经过磁路设计才能满足性能需求。还有一些利用磁场的装置，如磁力吸附、磁力传动、磁分选、磁悬浮、磁密封等，也需要用到磁路设计、/span>
磁路设计的目的是高效地利用永磁体、线圈产生的磁通，充分发挥永磁、导磁和导电材料的性能。一般来说，良好的磁路设计可获得下列收益９/span>
1.降低磁路组件的体积、重量和装配难度，降低对材料的性能需求；
2.优化磁通分布，提升能量转换效率、功率密度、磁通密度、吸力等性能参数：/span>
3.精准控制永磁体的工作点，避免不可逆退磁，延长使用寿命：/span>
4.减轻磁组件对外的电磁干扰，或者提升磁组件抵抗外界电磁干扰的能力、/span>
中国粉体网：王教掇/span>，在基于磁路设计提升磁产品性能的产业化过程中，您认为当前面临的最主要瓶颈是什么？
王教掇/span>９/span>国内磁路设计技术发展面临的主要瓶颈是专业人才的匮乏和有限元仿真软件的操作有一定难度。磁路设计是一项对数学、物理、材料学理论基础和工程经验都有很高要求的工作，而国内具备磁学专业背景的并从事磁路设计的专业人才相对匮乏。这主要由以下两方面原因导致。一方面，在一些具有磁学相关学科优势的高校，其本科与研究生课程设置中极少涉及磁路设计，缺乏专业人士的培养机制。另一方面，多数企业的磁路设计工程师主要依靠经验或参考国外设计，缺乏科学严谨的理论指导，难以基于磁材内禀特性提出原创性的磁路结构方案。此外，磁路设计用到的各类电磁场仿真软件，如Maxwell, Comsol等，也为国外产品，非专业人士要用好这些工具软件也不是一件容易的事，行业内的普及程度不高、/span>
中国粉体网：王教授，您团队研发了哪些新型磁设备，它们能解决传统检测中的哪些关键痛点？
王教掇/span>９/span>我们针对稀土永磁材料行业的需求，在常温无损退磁和永磁体快速检测等方面开展了一些自主研发的工作、/span>
退磁一直是钕铁硼行业的一个技术难点。目前行业普遍利用高温方法来进行退磁。该过程不仅具有较高的能耗，还伴随着大量稀土元素的氧化损耗。此外磁体表面附着的油污、胶层和绝缘漆等有机物在高温下分解，会排放大量挥发性污染物。现有的室温退磁技术主要有反向充磁咋/span>LC震荡退磁。反向充磁是利用反向脉冲磁场来抵消永磁体的剩磁。这需要根据不同规格和材质的产品，精细调节脉冲电流的强度，避免消磁不足或反向磁化，往往难以获得较低的剩磁。反向脉冲磁场对磁铁产生的瞬时冲击力也带来一定的操作风险。交流退磁多用于轴承钢和工具钢等低矫顽力的材质。近年来，一些企业在脉冲式充磁机的基础上，增加了交流退磁功能，但是目前存在着振幅衰减过快、波形不可控和振荡周期较少等问题，对钕铁硼永磁的退磁效果一般、/span>
本项目开发的永磁体的室温快速无损退磁技术，可在数秒内将磁体的表面磁通密度降臲/span>1mT以下，经再次饱和充磁后，剩磁和矫顽力等性能可完全恢复，对磁体性能无损伤，目前市场上未见有同类产品、/span>
我们开发的第二项技术是可用于铁氧体、钐钴和钕铁硼永磁体的充磁前取向判定技术。我们知道，取向是目前制备高性能永磁体的关键。取向永磁体只有在特定方向才能饱和充磁。如果装配和充磁方向错误，将导致质量事故。磁铁中的这个特定方向是在磁铁生?/span>过程中的磁场取向环节产生的。磁材企业通常采用在胚料上做取向的标记。但是经过机加工和电镀工序后，这些标记往往模糊不清，难以快速和准确地辨认，形成质量隐患。我们针对上述问题开发的充磁前取向判定技术，可用于铁氧体、钐钴和钕铁硼永磁体，填补了市场空白。对于外形旋转对称的产品，还可配合自动机构寻找取向，最高精度约1度。其灵敏度和重复性也优于现有的涡流取向检测、/span>
我们开发的第三项技术是队列永磁铁的充磁质量检测技术。永磁体在批量充磁后，通常吸附成长条。由于磁体的个体差异、摆放方式或线圈放电能量等因素的波动，偶有个别磁体未能充磁饱和，形成质量隐患。常见的检测方法是借助自动机构将每片磁铁从长条队列中逐一剥离，利用磁通计或高斯计逐片检测磁矩或表面磁通密度。该方法检测效率偏低。针对该问题，我们开发了队列永磁铁的充磁质量检测技术。让磁体队列以一定的速度穿过检测线圈，可实时监测每片充磁饱和度的相对波动。通过设定告警阈值，可发现并定位磁矩偏弱的磁体，检测速度可达每秒十几片。充磁饱和度检测范図/span>0-90%，磁体间有无隔磁片对该检测无影响。与传统方法相比，我们大幅提高了检测效率，降低了设备成本，填补了队列永磁体充磁饱和度的连续检测技术的市场空白、/span>
中国粉体网：王教掇/span>，您认为人工智能或机器学习技术在未来先进的磁路设计与优化中，将扮演怎样的角色？
王教掇/span>９/span>人工智能或机器学习是当前非常火热的话题。我们团队也基于此类技术在磁性材料的设计和筛选方面开展了大量研究工作。人工智能或机器学习技术在各行业的发展是大趋势，可能会成为磁路设计工程师的有力助手，但是现阶段还很难取代传统设计方法。我们知道，利用人工智能或机器学习优化设计时，往往需要有一个相对明确的目标参数。而在磁路设计时，用户关注的磁学性能，如磁通密度及其空间分布、磁力随距离或角度的变化等，本身就不是一个单一的指标。多数情况下，还需要综合考虑永磁体的工作环境和寿命、组件的体积重量、漏磁干扰、材料和工艺成本、装配难度、良品率、加工周期、热管理等因素，甚至还要兼顾配件的通用性或模块化。因此，磁路设计方案的优劣是很难用一个客观指标量化的，而是随应用场景动态变化的。磁路设计过程是一个设计者与用户持续沟通、相互妥协的过程。在严格限定条件下的磁路优化方面，人工智能可胼/span>会有用武之地；但是在初始磁路的构造和设计方案的权衡取舍方面，还是非常依赖磁路设计工程师的经验、/span>
中国粉体网：感谢王教掇/span>接受我们的采访、/span>
（中国粉体网编辑整理/留白（/span>
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