第一节 关于磁与磁性能的几个概念
在未涉及永磁体的性能之前，应先明确磁与磁性能的几个概念。这些概念还是以经典理论给出的概念为主。
1.顺磁质
导磁性很好的物质称作顺磁质。这类物质相对磁导率μr＞1，也就是磁力线通过这类物质时阻力很小。这类物质有锰（Mn）、铬（Cr）、铂（Pt）、空气等。
顺磁质也包括软铁材料，如工业纯铁、低碳钢、硅钢片等。
顺磁质在磁场中是磁的良导体，当撤出磁场后，它们本身往往没有剩磁。
2.抗磁质
导磁性很差的物质称作抗磁质，磁力线通过这种物质时阻力很大。这类物质相对磁导率μr＜1，抗磁质虽然导磁很差，但不能隔磁，即不能中断磁力线。这类物质有金、银、铜、铝、铅、锌、硫等。
3.铁磁质
导磁性非常好，相对磁导率很大的物质称作铁磁质。这类物质μr＞1，不仅导磁性非常好，而且自身容易被磁化而具有磁性，铁磁质所表现出来的这种磁性称作铁磁性。这类物质有铁（Fe）、镍（Ni）、钴（Co）、钆（Gd）及这些金属的合金等。
4.永磁体
铁磁质在均匀的、很强的外磁场作用下（或被充磁）被磁化成磁体，当撤去外磁场后（或停止充磁），仍然保留很强的磁性，这种物质称作永磁体。永磁体是固相的。永磁体有钡铁氧体
、锶铁氧体
、铁铬钴（FeCrCo）、铂钴（PtCo）、铝镍钴（AlNiCo）、稀土钴
（R2CO17）、钕铁硼（NdFeB）、稀土钕铁硼（RNdFeB）等。
5.剩磁
铁磁质在均匀的很强的外磁场作用下被磁化，当撤去外磁场后，铁磁质中的磁通密度就会降到某一个数值，它叫做剩余磁通密度，通常称作剩磁。永磁体的剩磁用符号Br表示，单位为T或Gs，1T=104 Gs，或Wb/m2，1T=1Wb/m2。
6.永磁体的矫顽力
永磁体抵抗外磁场对它的去磁能力称作永磁体的矫顽力。或者认为永磁体被完全去磁，即永磁体内的剩磁通密度Br减少到零所需反向磁场强度HCB就称作永磁体的矫顽力。矫顽力用符号HCB表示，单位为kA/m或KOe[1]。
7.永磁体的内禀矫顽力
永磁体抵抗外部交变磁场的去磁能力称作永磁体的内禀矫顽力。用符号HCJ表示，其单位为kA/m或kOe。
8.永磁体的磁场强度与磁感应强度
在永磁体磁场中，与磁力线相垂直的单位面积内所通过磁力线的数量称作永磁体的磁场强度。而磁感应强度是在永磁体的磁场中的任何磁介质垂直于磁力线方向的单位面积内所通过的磁力线数量。永磁体的磁场强度用符号H表示，其单位为T或Gs或Wb/m2；永磁体的磁感应强度用符号B表示，其单位为T或Gs或Wb/m2。
永磁体的磁场强度H与磁感应强度B的关系为
B=μH （3-1）
式中 μ——为磁介质的磁导率。
真空磁导率μ0=4π×10-7H/m。
磁介质的磁导率μ与真空磁导率μ0的比值称作相对磁导率μr。
μr=μ/μ0 （3-2）
相对磁导率是一个无量纲的数。
9.永磁体磁场中磁介质的磁通量
在永磁体磁场中的任何磁介质垂直于磁力线的单位面积所通过的磁力线数量与所通过磁介质的面积的乘积称作永磁体的磁通量。永磁体磁通量用符号ϕ来表示，其单位为Wb。
式中 B——永磁体的磁感应强度，单位为T或Gs。
10.永磁体磁场中磁介质的磁通密度
在永磁体磁场中通过磁介质单位面积的磁通量称作永磁体磁场中磁介质的磁通密度。用符号Bδ来表示，其单位为T或G或Wb/m2。
11.永磁体的磁能积及永磁体的磁能
由经典理论给出的永磁体磁能为：永磁体单位体积能在永磁体外空间存储的能量W（J/m3）是
式中 B——永磁体的磁感应强度，单位为T或Gs；
H——永磁体的磁场强度，单位为A/m。
BH的乘积通常被称作永磁体的磁能积，即永磁体的磁能积为
W=BH （3-5）
永磁体的最大磁能积，其存储的能量也最大。永磁体的最大磁能积用符号（BH）max表示，其单位为kJ/m3。
永磁体的磁能是永磁体所具有的磁能量，它与经典理论给出的永磁体的磁能积是永磁体磁能的两种不同方式的表述。永磁体磁能的计算来源于经典理论的理想螺线管的自感能量计算。
经典理论假定理想螺线管无限长，管内磁介质的磁导率为μ，螺线管单位长度的匝数为N，通过螺线管的电流为I，则螺线管的自感能量即为磁能，由下式表示：
式中 W——螺线管的自感能量即磁能；
L——螺线管的自感系数，公式为
式中 N——螺线管单位长度的线圈匝数；
S——螺线管内的截面积；
l——螺线管的长度。
当螺线管通以电流I时，其磁感应强度B为
将式（3-7）及式（3-8）代入式（3-6），得
式（3-9）中的Sl正是螺线管内的磁介质的体积，即V=Sl。如果螺线管内的磁介质是铁磁质，则铁磁质在通电螺线管内被磁化成永磁体，其磁能量为
永磁体的磁能密度为
式（3-1）中B=μH，代入式（3-11）得
所以永磁体的磁能积和永磁体的磁能只是永磁体磁能量的两种表述。
对于螺线管自感能量
来表达，无可争议。但对于永磁体的磁能用
来表达是不确切的，笔者不敢苟同。笔者经30余年对永磁体的研究、实验证明，永磁体的磁能并不完全是体积能，也就是说永磁体的磁能不是永磁体体积的一次线性函数。笔者经过对各种形状不同、材质不同的永磁体研究证明，永磁体的磁能与两极面积S和两极面之间的距离hm有关。当永磁体两极面积S确定后，增加两极面之间的距离达到一定数值后，永磁体极面上的磁感应强度不再增加。
目前，描述永磁体磁能的参数是磁能积，用（BH）mkJ/m3来表示也欠妥，其一是到目前为止尚做不出来1m3体积的永磁体，这个参数是由小块永磁体测定后扩展到1m3的结果，这不符合永磁体的性质；其二是永磁体的磁能不是其体积的一次线性函数，永磁体的磁能在一定范围内是其极面积S和两极面距离hm的函数。实际测定，永磁体随着体积的变化其磁能的变化并不遵循
这一数学模型。
由于永磁体的磁能在一定范围内是极面积S和两极面距离hm的函数，所以永磁体的相似形原理只能在某一定范围内适用，并不像泵类只要比转速相同就可以将各部件放大尺寸提高流量的相似形原理那样令人满意。
关于永磁体磁能不遵循
或
这一数学模型的实验数据证明在本章第二节“永磁体的特殊性能”中给出。
12.永磁体的居里点
永磁体被加热到一定温度会完全失去磁性，永磁体失去磁性的温度称作永磁体的居里点。不同材质的永磁体有不同的居里点。
13.永磁体的温度系数
永磁体的剩磁、矫顽力、内禀矫顽力、磁能积都会随着永磁体的温度升高而降低。永磁体在常温以上每升高1℃，上述磁性能参数下降的百分比称作永磁体的温度系数。
永磁体的温度系数对于永磁体的应用十分重要，在不同温度环境中应用的永磁体应选用不同温度系数的永磁体以保证永磁体发挥最大的作用，不致失磁太多，确保永磁体安全可靠的运行。