電磁場與磁性材料的案例
2026寧波國際電機與磁性材料產業應用展覽會|開幕倒計時7天！
2026寧波國際電機與磁性材料產業應用展覽會|開幕倒計時7天！
2026寧波國際電機與磁性材料產業應用展覽會|開幕倒計時7天！
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由浙江省電機行業協會指導、寧波市磁性材料商會主辦、浙江省電氣行業協會協辦的“2026寧波國際電機與磁性材料產業應用展覽會”將于2026年4月16日至18日在寧波國際會議展覽中心1號館(寧波市鄞州區會展路181號)舉辦，同期舉辦“2026寧波國際金屬冶金暨線纜線束技術博覽會”。
本次博覽會將集中展示金屬制造/加工、金屬材料/新材料、粉末冶金、連接器、線纜線束及加工設備、電機、磁性材料、工業部件/基礎件、軸承、壓鑄與鑄造及相關技術產品和設備。寧波市磁性材料商會誠邀各位蒞臨參觀。
寧波市磁性材料商會誠邀各位蒞臨參觀。
展開 案例講解： ansys低頻電磁講解 ----以磁性離合器為例
?1.問題描述
–----平面磁性離合器
–----六極裝置
–----平行磁化
?2.分析目的
–--利用奇對稱周期性條件來模擬1/6模型
–--計算圖示狀態的力矩
3.關鍵要點：
模型簡化；周期邊界；耦合約束；局部坐標系（磁化方向）
磁性顆粒在磁場和流場作用下的運動過程 ￥2500
模型下規則排列的是磁鋼結構，產生磁場，磁性顆粒從上部入口進入，從右側出口流出。基于COMSOL軟件的多物理場模塊模擬了磁性顆粒受到流場和磁場作用下的運動過程，仿真結果如圖2所示。
圖1 幾何模型
磁場密度分布
流場分布
顆粒運動過程（皮帶未滑動）
顆粒運動過程（皮帶滑動）
圖2 數值仿真結果
感興趣的朋友可下載模型源文件，歡迎合作交流
電磁場分析書籍推薦--《Ansoft 工程電磁場有限元分析》
編 著 者
2005年6月
圖書目錄
第1章 電磁場有限元分析簡介
1.1 電磁場基本理論
1.1.1 麥克斯韋方程組
1.1.2 麥克斯韋方程組各方程之間的關系
1.1.3 本構關系
1.1.4 二階電磁場微分方程
1.1.5 電磁場求解的邊界條件
1.2 電磁場求解的有限元方法
1.2.1 一維有限元法
1.2.2 電磁場解后處理
1.3 Ansoft電磁場分析軟件簡介
1.3.1 Maxwell 3D/2D電磁場求解器分類
1.3.2 電磁分析軟件應用領域
第2章 Maxwell 2D開發環境
2.1 【執行命令】對話框
2.2 幾何建模器
2.2.1 【2D建模器的主框架】對話框
2.2.2 菜單欄
2.2.3 工具欄
2.3 邊界條件管理器
2.3.1 菜單欄
2.3.2 工具欄
2.4 材料管理器
2.4.1 材料庫
2.5 網格生成器
2.5.1 菜單欄
2.5.2 工具欄
2.6 參數列表器
2.7 后處理器
2.7.1 后處理命令
2.7.2 菜單
2.8 場計算器
2.8.1 界面描述
2.8.2 例〖2.1〗輸出場計算結果到均勻網格
第3章 二維靜磁場分析
3.1 二維靜磁分析理論
3.1.1 磁矢勢方程的導出
3.1.2 磁鏈和電流
3.1.3 靜磁力和力矩的計算
3.2 二維靜磁分析中源的處理
3.3
展開 
納米四氧化三鐵磁性材料的應用
二，納米四氧化三鐵（VK-EF01,VK-EF02）的應用
當粒子的尺寸降至納米量級時, 由于納米粒子的小尺寸效應、表面效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應等的影響, 使其具有不同于常規體相材料的特殊的磁性質。這也使其在工業、生物醫藥等領域有著特殊的應用。
1.生物醫藥
磁性高分子微球(也稱免疫磁性微球) 是一種由磁性納米顆粒和高分子骨架材料制備而成的生物醫用材料, 其中的高分子材料包括聚苯乙烯、硅烷、聚乙烯、聚丙烯酸、淀粉、葡聚糖、明膠、白蛋白、乙基纖維素等, 骨架材料主要是具有磁性的無機材料。而四氧化三鐵因具有物料性質穩定、與生物相容性較好、強度較高, 且無毒副作用等特點, 而被廣泛地應用于生物醫藥的多個領域, 如磁共振成像、磁分離、靶向藥物載體、腫瘤熱療技術、細胞標記和分離 以及作為增強顯影劑、造影劑的研究、視網膜脫離的修復手術等。
2.磁性液體(VK-EF01W,VK-EF02W液體)
磁性液體是一種新型功能材料, 它是將眾多的納米級的鐵磁性或亞鐵磁性微粒高度彌散于液態載液中而構成的一種高穩定的膠體溶液, 微粒與載液通過表面活性劑混成的這種磁性液體即使在重力場、電場、磁場作用下也能長期穩定地存在, 不產生沉淀與分離。目前, 磁性流體已經廣泛應用于選礦技術、精密研磨、磁性液體阻尼裝置、磁性液體密封、磁性液體軸承、磁性液體印刷、磁性液體潤滑、磁性液體燃料、磁性液體染料、磁性液體速度傳感器和加速度傳感器、磁性液體變頻器、磁性液體陀螺儀、水下低頻聲波發生器、用于移位寄存器顯示等。
3.催化劑載體
四氧化三鐵（VK-EF01,VK-EF02）顆粒在很多工業反應中被用作催化劑, 如制取NH3 (Haber 制氨法) 、高溫水氣轉移反應和天然氣的去硫反應等。
展開 磁性材料的居里溫度與工作溫度
居里溫度
（Curie temperature，Tc）又作居里點（Curie point）或磁性轉變點。是指磁性材料中自發磁化強度降到零時的溫度，是鐵磁性或亞鐵磁性物質轉變成順磁性物質的臨界點。低于居里點溫度時該物質成為鐵磁體，此時和材料有關的磁場很難改變。當溫度高于居里點時，該物質成為順磁體，磁體的磁場很容易隨周圍磁場的改變而改變。
更通俗講，鐵磁物質的磁化強度隨溫度升高而下降，達到某一溫度時，自發磁化消失，轉變為順磁性，該臨界溫度為居里溫度。它確定了磁性器件工作的上限溫度。
居里溫度是由居里夫人的丈夫皮埃爾?居里發現的。
居里溫度代表著磁性材料的理論工作溫度極限，居里溫度的大小由物質的化學成分和晶體結構決定，例如鐵的居里溫度約770℃，鈷的居里溫度約1131℃。
工作溫度與居里溫度的關系：居里溫度越高，材料的工作溫度也相對越高，并且溫度穩定性更好。
磁體的最高使用溫度取決于其本身的磁性能和工作點的選取。對同一磁鐵而言，工作磁路越閉合，磁體的最高使用溫度就越高，磁鐵的性能就越穩定。所以磁鐵的最高使用溫度并不是一個確定的值，而是隨著磁路的閉合程度而變化。
以上是對居里溫度概念的介紹，生活中利用居里溫度原理的地方也不少，其中家用電飯煲就是利用居里溫度實現自動跳檔的。
展開 在 COMSOL 中模擬非線性磁性材料
在 COMSOL Multiphysics 中可以使用 AC/DC 模塊中的非線性磁性材料數據庫中的非線性磁飽和曲線進行頻域仿真。您也可以使用有效非線性磁曲線計算器仿真 App 將關聯的 B-H 或 H-B 曲線（以前僅支持穩態和瞬態研究）轉換為有效的 B-H 或 H-B 曲線。這篇文章我們將討論如何在頻域仿真中使用這個仿真 App。
頻域中的非線性磁性材料
一個常見的建模假設是在本構關系中指定線性磁導率。假設材料對在初始建模階段施加的場具有線性響應，通常是一種很好的做法。在 COMSOL Multiphysics 中，只需要在磁場接口的本構方程中應用一個磁導率常數值就可以實現這一點。
然而，許多鐵磁材料表現出非線性關系，它們的磁化強度，即使是很小的變化，也非線性地取決于磁場。這些材料還表現出滯回特性，也就是外加磁場對磁化的依賴性。模擬滯回特性對計算要求很高，比較困難。就像之前的文章中所描述的，COMSOL Multiphysics 中提供的非線性磁性材料不包括完整的磁滯回線，而是在第一象限中納入磁飽和效應的平均 B-H 曲線。
這些磁化曲線也稱為直流 或常規磁化 曲線，它是通過在磁滯回路的尖端繪制 B 和 H 最大值的軌跡獲得的。這些磁飽和曲線可以直接用于穩態和瞬態研究，但不能用于頻域研究。為了在頻域中求解，您需要一條“平均循環的”B-H/H-B 曲線，該曲線在特征頻率處近似于非線性材料。
有效非線性磁曲線計算器仿真 App 可生成用于頻域（時諧）仿真的有效 B-H/H-B 曲線。這些有效的 B-H/H-B 曲線可以直接在 COMSOL Multiphysics AC/DC 模塊的磁性接口中使用，該模塊內置了對這些材料進行建模的功能。
展開 寧波市磁性材料商會上半年活動動態
寧波市磁性材料商會成立于2013年，現有會員單位200余家，覆蓋稀土原料到終端應用的全產業鏈。會長單位實行輪值制，由寧波科寧達工業有限公司、寧波復能稀土新材料股份有限公司輪流當值。
商會自成立以來，在上級主管部門和監管部門的指導下，積極引導企業聚焦行業發展、開創科技創新、開拓奮進的產業集群效應，圍繞“服務企業、服務行業、服務政府、服務社會”的四服宗旨，充分發揮商會的參謀助手、橋梁紐帶、組織協調作等作用，不斷開創工作的新局面。
飽和磁性材料的DC-DC轉換器的3D EM和電路協同仿真CST
圖 6 顯示了 3D 電感器模型和電路建模功率電感器之間的 H 場比較。
圖 6.3D 模型和離散端口功率電感器模型的 H 場探針比較
測量遠離 PCB 的磁場強度表明，這兩種方法之間幾乎沒有差異。如圖 5 所示，藍色區域表示隨著我們遠離 PCB 而磁場強度變得不那么明顯的區域。
部分飽和磁性材料的建模
在升壓轉換器的實際應用中，當功率電感器受到高直流輸入電流時，磁性材料會達到飽和狀態，從而導致其相對磁導率發生變化。
磁性材料在仿真中的飽和效應用初始磁化強度 B-H 曲線的非線性行為來描述。B-H 曲線信息可以從組件供應商處獲得，也可以使用分析公式進行描述。在本博客中，我們將材料定義與分析公式結合使用，該公式可在 CST Studio Suite 的 VBA 宏 –> 材料 –>創建分析軟磁 B （H） 下訪問。此宏的界面如圖 7 所示。
此宏僅在低頻 CST Studio Suite 項目中可見。因此，如果您當前的 CST Studio Suite 項目是高頻 （HF） 類型，請確保切換到低頻項目類型。
初始磁導率、飽和磁化強度和調整參數值是主要的材料輸入定義，它們會自動創建為參數并列在參數列表窗口中。調整參數值控制飽和區域中 B-H 曲線的斜率，默認情況下，該值為 2。如果使用 B-H 曲線的已知點，則會根據該點自動計算調整參數值。
圖 7.分析軟磁 B （H） 定義
對于這個特定示例，初始磁導率為 125。由于沒有進一步的材料信息可用，因此調諧參數和飽和磁化強度最初使用其默認值定義。這兩個參數根據供應商數據表中的 DC 飽和電流信息進行調整，從而使初始電感值降低 20%。電感值使用靜磁 （MS） 求解器進行評估。MS 求解器計算電感值，視在電感矩陣和增量電感矩陣。
展開 磁性納米材料在生物醫學領域展現好前景
北京國浩傳感器技術研究院高級工程師韓躍在主題評述報告中介紹，準靜態磁場是指可忽略位移電流密度的、或者可忽略電磁場的波動性的、介于電磁波和靜電場之間的變化磁場。準靜態磁場的穿透性優于電磁波但不同于靜磁場，處于準靜態磁場中的導體會產生電動勢，即擁有電磁感應或磁電感應現象。近年來隨著一系列新技術、新材料的發展，特別是發達國家在準靜態中型和微型磁體制造技術，以及準靜態微型磁探測傳感器技術上的突破，國際上再次掀起了一場準靜態磁場研究熱潮。
會議執行主席、中國人民解放軍總醫院梁萍教授在《準靜態磁場研究與醫學科技前沿問題》的報告中指出，磁性納米材料由于獨特而優異的物理化學性質，在生物醫藥領域有著多種用途。利用其磁響應特性，磁性納米材料可用于藥物載體、磁性分離和細胞的分選，目前發展較快的包括靶向熱療、靶向藥物載體和磁共振造影劑等。
如何有選擇地殺死腫瘤細胞，而對正常機體組織不造成損傷是科學家們多年來一直追求的目標。靶向熱療是一種利用物理能量在人體組織中所產生的熱效應，并根據腫瘤細胞和正常細胞對熱的敏感性不同而殺死腫瘤細胞的一種方法。將磁性納米材料注射到腫瘤組織，在體外交變磁場的作用下，產生熱量并均勻釋放給腫瘤組織。由于腫瘤組織中血液供給不足，使得腫瘤細胞中熱量擴散較慢，導致局部溫度升高從而實現殺死腫瘤細胞的目的。
利用磁性納米材料顆粒制造靶向輸送的醫療藥物，是目前醫藥學研究的熱點。納米級的容器鋼磁性顆粒的粒徑比毛細血管通路還要小1～2個數量級，用其作為定向載體，通過磁性導向系統控制，可將藥物靶向輸送到病變部位釋放，有利于提高療效，達到定向治療的目的，并有助降低藥物對正常細胞的傷害。動物實驗證實，載藥磁性納米顆粒具有高效、低毒、高滯留性的特點。
展開 場 與 勢 ----電磁場
場的勢·狹義相對論· 四維張量
我開始冒出這個念頭是上課聽老師講到洛侖茲規范。為什么用這個規范書上并沒有講，而是粗略地給出了與相對論原理有關。到底是何關系呢？我們學了近一個學期的電磁場，其實大部分時間是在學習如何用現成簡單的模型去解釋計算電磁場，以及和電磁場有關的各種器件的性質及運用的計算，而對電磁場的本質接觸的并不是很深。而我從中學開始就看過一些相對論的書，但是真正的理解卻談不上。所以我想去更深入地對其加以研究，以便對電磁場有一個更深的了解。下面就是這幾個星期以來我看書思考的一點點收獲。
洛侖茲條件：
在《電磁場與電磁波》的第八章天線中，為了求解激發的電磁波，需要解有源麥克斯韋方程：
求解的過程中要將E和H用位函數Φ和A替換：
得到兩個非齊次的亥姆霍茲方程：
當邊界趨于無窮遠時，這兩個方程的解即電磁場的位函數就是：
再通過位函數可以反求場量E和H。
而在用位函數進行替代的時候，考慮到A只規定了旋度，所以可有無窮多個取值，我們用洛侖茲條件對其加以限制：
場
我們看到位函數的定義顯然是兩個散度旋度分別為零的兩個量，通過這兩個量可以完全地決定電磁場這個場的的狀態。場到底是一種什么東西呢？那就先從它開始吧。從中學開始接觸電磁場，書本上說場是一種特殊的物質，物體可以通過它，不接觸就可以相互作用。場它看不見，摸不著，卻著實存在。結果我心中還是迷迷糊糊的，只是記住了書上說的那些概念和性質，而場還依然神奇。
通過我們這個學期的學習，我們知道在一個區域里每點都存在一確定的物理量，我們就可以說在這個區域里存在有某場量構成的場。這個場量可以是標量也可以是矢量。
展開 
東芝開發新型磁性材料 可提高電機能量轉換效率
蓋世汽車訊 據外媒報道，東芝公司開發出全新磁性材料，以最低成本大幅提升電機效率，并具有大幅降低功耗的潛力。該公司表示，這種材料適用于火車驅動系統、汽車、機器人及其他高可靠性應用。
這種新材料可用作電機的槽楔，特別是在大中型感應電機中，能夠極大提高電機的能量轉換效率。東芝表示，這種材料的安裝成本極低，而且無需更改設計。
在感應電機中，通過定子的旋轉磁場在轉子中產生感應電流，由此所產生的電磁力使轉子旋轉。該系統配置簡單，成本低廉，并且可維護性強。與之相反，永磁同步電動機通過定子旋轉磁場和轉子永磁體之間的磁性吸引力來旋轉，通常比感應電機更貴，但可控性和效率更高。
該公司在鐵路車輛驅動系統的感應電機上進行測試，并確認其效率提高了0.9%，接近永磁同步電機的效率。東芝表示，這種材料還可以安裝在永磁同步電機上，以實現更高的效率。該材料還具有優異的耐熱性，適用于鐵路車輛、汽車和機器人等應用。
（圖片來源：東芝公司）
電機槽楔是將線圈緊密固定在線槽內的一個部件，通常由非磁性材料制成。據發現，使用磁性材料可以提高槽楔的導磁性能，從而提升能量轉換效率。然而，用于槽楔的常規磁性材料，由球形磁性金屬顆粒構成，對磁通量的控制不足，容易引起不必要的泄漏。同時，磁性槽楔材料本身的磁損耗也很高，并且耐熱性較差，不適合鐵路車輛和其他高耐熱需求應用。
東芝新型磁性材料具有獨特的性能，能夠出色地控制磁通量，提供高耐熱性。
展開 Rev.》麻省理工學院趙選賀綜述：磁性軟材料和機器人！
在傳統分類中，軟機器人以機械柔順性為主要區別因素，與由剛性材料制成的傳統機器人不同。功能性軟材料的最新進展促進了新型軟機器人的出現，
該機器人能夠響應外部刺激（如熱、光、溶劑或電場或磁場）進行無系繩驅動。
在各類刺激響應材料中，磁性軟材料在設計和制造方面取得了顯著進展，導致磁性軟機器人的發展具有獨特的優勢和許多重要應用的潛力。然而，磁性軟機器人領域仍處于起步階段，需要在設計原理、制造方法、控制機制和傳感方式等方面進一步改進。未來成功開發磁性軟機器人需要全面了解磁驅動的基本原理，以及磁性軟材料的物理特性和行為。在這篇綜述中，
科研人員討論了磁性軟材料和機器人的設計和制造、建模和仿真以及驅動和控制方面的最新進展。然后，他們給出了一套設計指南，用于優化軟磁材料的驅動性能。
最后，總結了磁性軟機器人的潛在生物醫學應用，并提供了他們對下一代磁性軟機器人的看法。
圖
1. 軟磁性材料的分類和組成。
圖
2 磁性材料的分類及不同尺寸和形狀的磁性粒子的特性。
圖
3. 傳統磁性軟材料及其對外加磁場的響應。
圖
4 軟磁軟材料的不同驅動模式。
圖
5. 硬磁軟材料的扭矩和力驅動彎曲驅動。
圖
6. 基于熱響應聚合物基質的超順磁軟材料的磁熱驅動。
相關論文以題為
Magnetic Soft Materials and Robots
發表在《
Chemical Reviews
》上。
展開 COMSOL Multiphysics電磁場與多物理場耦合仿真
案例二、電磁線圈優化（1）如何對特定的物理場進行優化（2）全局控制變量設定并啟動優化（3）snopt優化求解器使用方法
案例三、磁致伸縮原理的電磁超聲換能器優化（1）磁致伸縮材料線性和非線性介紹（2）電磁超聲換能控制方程講解，邊界條件設定（3）電容式麥克風中膜位移轉換電信號（4）后處理和圖形化顯示幫助
案例四、電磁致液體形變和破碎（1）磁流體洛倫茲力設置，流體兩相流水平集定義（2）靜電射流問題分析（3）靜電-層流水平集-稀物值傳遞多物理場耦合分析（4）相初始化-瞬態分析及求解器設置（5）噴霧模擬，泰勒錐
案例五、電磁閥（1）多匝線圈、磁芯、非磁導向機構及磁性柱塞構成的電磁柱塞建模（2）聯合磁場、移動網格接口全局常微分和微分代數方程構建模型（3）計算電磁力及柱塞位移
案例六、電纜電磁熱分析（1）三維電纜建模及模型網格剖分（2）電纜的感應效應分析（3）電纜的熱效應分析
案例七、超導（1）超導線分析（2）本構關系E-J傳導特性
案例八、同軸電纜瞬態分析（1）麥克斯韋方程組在時域仿真(2）觀察瞬態現象（3）模擬相對于電場或磁場的非線性材料（4）分析不同終端情況下的脈沖傳播（5）理想電導體和磁導體設置
案例九、靜電除塵（1）電暈模型簡化（2）電荷守恒方程和泊松方程求解電荷載流子的傳輸問題(3)流體流動顆粒跟蹤接口求解顆粒軌跡（4）計算顆粒收集效率隨顆粒半徑的變化情況（5）絕緣子靜電場模擬計算
案例十 課程拓展（1）課堂協助學員解決建模問題（2）創立微信解疑群，發送案例模型ppt（3）根據學員要求拓展講解光學、等離子體、激光、流體，等其他案例
聯系人：武老師|電話（VX）：18538137613|郵箱：wutl03@111.com|qq: 1160570044
每人￥3680元 （含報名費，培訓費、資料費)
優惠一：前十五名報名繳費學員可享受每人
展開 探秘電磁奧義 | CST電磁場仿真在智能汽車設計中的應用
為什么智能汽車行業比以往更需要需要電磁仿真？
智能汽車中的高級駕駛輔助系統利用攝像頭、激光雷達等各種技術來確保安全舒適的駕駛體驗，各類傳感器更是未來實現自動駕駛的基石。在這些技術中，雷達在探測和跟蹤物體方面發揮著至關重要的作用。
當集成到車輛中時，雷達的性能會受到車身及其附近其他部件的影響，包括保險杠、底盤和電纜等。保險杠的材料、形狀和厚度以及周圍的散射部件傳感器對雷達的性能影響很大。
在這種需求下，CST電磁和多物理場仿真是不可或缺的。在虛擬環境中驗證汽車雷達設計。研究各類傳感器集成到車輛中時的性能影響，在實際原型準備好之前模擬現實條件進行仿真分析，有助于在產品開發階段盡早納入設計變更并節省成本。
在下圖我們可以簡單對比仿真是如何為企業節約時間和成本的：
CST能做到什么？
對于智能汽車的天線和傳感器組件優化，達索CST（電磁和多物理場仿真軟件）工作室套裝，能夠對天線元件的輻射特性進行仿真，減少實驗室中的測試，可以輕松實現以下兩個方面的仿真：
1、在多層射頻板上設計饋電結構和輻射元件的布局。
2、建立匹配的天線罩，同時瀏覽復雜的綜合傳感器模型，其中包括射頻板、天線罩、封裝、數據連接器、外殼和其他組件。
CST 中的時域 – FIT 技術是一種功能強大且多功能的求解器，可以在單次運行中進行高精度模擬，因此可以非常有效地解決傳感器開發中的上述挑戰。
CST仿真驗證汽車保險杠對雷達的影響
因為雷達和其他傳感器常被安裝在汽車的保險杠中，傳感器和保險杠之間存在的干擾也是重點仿真對象。保險杠具有復雜的多層結構，以塑料、金屬構成的基礎層上噴涂有底漆。
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