Nhiệt Độ Curie - Tại Sao Nam Châm Mất Từ Khi Nóng?

Một nam châm NdFeB trong rotor motor có thể "chết lực" chỉ sau vài giờ nếu nhiệt độ thực tế ở vùng nam châm vượt ngưỡng làm việc cho phép. Điều này thường xảy ra khi kẹt tải, thông gió kém hoặc đặt motor gần nguồn nhiệt - dẫn tới giảm mô-men, rung ồn tăng và cuối cùng là dừng chuyền.

Hiện tượng này thường bị hiểu nhầm là "vượt Curie", nhưng trong đa số ca sự cố công nghiệp, nam châm suy giảm trước rất lâu so với nhiệt độ Curie vì bị khử từ không hồi phục do Hcj giảm theo nhiệt độ và điểm làm việc rơi qua "knee point" của đường cong khử từ.

---

Cập nhật lần cuối: 2026-01-28 — Tác giả: Nam châm Hoàng Nam, chuyên gia giải pháp nam châm công nghiệp

Trả lời nhanh: Nhiệt độ Curie là gì?

Curie là nhiệt độ vật liệu mất hẳn tính sắt từ. Nhưng nam châm thường suy giảm trước đó do Hcj giảm khi nóng.

Sự Cố "Mất Lực Vì Nóng" Trong Thực Tế

Nam châm trong motor có thể mất từ không hồi phục nếu nhiệt độ vượt ngưỡng

Trong thực tế sản xuất ở Việt Nam và châu Á, các sự cố kiểu "motor nóng lên rồi yếu dần" hay "băng tải nam châm tách sắt yếu hẳn vào mùa nóng" thường xuất phát từ ba nguyên nhân nhiệt đi kèm nhau.

Thứ nhất là nhiệt độ môi trường cao: xưởng tôn, khu vực đúc, lò sấy, hoặc khu vực mái tôn không cách nhiệt có thể đẩy nhiệt môi trường lên 40-50°C. Thứ hai là nhiệt tự sinh: tổn hao đồng, tổn hao sắt, dòng xoáy trong nam châm tạo ra nhiệt ngay tại vị trí nam châm. Thứ ba là thiết kế tản nhiệt/đo nhiệt chưa đúng vị trí: đo nhiệt vỏ motor thay vì nhiệt rotor, hoặc thiếu đường thoát nhiệt cho cụm nam châm.

Về mặt bằng chứng vật liệu, nghiên cứu xử lý nhiệt khử từ NdFeB cho thấy flux còn khoảng 100 Gauss ở 250°C và về 0 Gauss khi lên 300°C - minh họa trực quan mức nhạy của NdFeB với nhiệt.

---

Nhiệt Độ Curie Là Gì?

Nhiệt độ Curie (Curie temperature, Tc) là nhiệt độ mà tại đó vật liệu sắt từ chuyển sang trạng thái thuận từ. Tại điểm này, trật tự spin bị phá vỡ hoàn toàn và vật liệu không còn tự duy trì từ hóa như trước.

Với nam châm vĩnh cửu, cách hiểu đúng trong công nghiệp là: khi vượt Tc, vật liệu mất khả năng "giữ" cấu trúc từ trật tự (các miền từ không còn ổn định), nên nam châm không thể giữ từ tính theo cơ chế sắt từ nữa.

Khái niệm này được đặt tên theo Pierre Curie, nhà vật lý người Pháp đã phát hiện ra hiện tượng chuyển pha từ tính vào cuối thế kỷ 19. Ông nhận thấy rằng các vật liệu sắt từ mất đi tính chất từ khi bị đốt nóng quá một ngưỡng nhiệt độ nhất định.

Trong NdFeB, nhiều tài liệu kỹ thuật dùng giá trị Curie khoảng 312°C (có thể dao động theo thành phần và pha hợp kim). Việc pha thêm một số nguyên tố có thể làm Tc thay đổi - đây là một trong những cách cải thiện tính chất nhiệt của vật liệu.

---

Nhiệt Độ Curie Của Các Vật Liệu Nam Châm

Bảng so sánh nhiệt độ Curie của NdFeB, SmCo, Ferrite và AlNiCo

Các giá trị Curie dưới đây là những "mốc" được dùng phổ biến trong ngành để định hướng chọn vật liệu. Lưu ý quan trọng: Curie không phải là nhiệt độ làm việc tối đa.

Bảng So Sánh Vật Liệu Theo Nhiệt

Vật liệu	Curie (xấp xỉ)	Hàm ý công nghiệp
NdFeB	~310-330°C	Mạnh nhất theo thể tích nhưng nhạy nhiệt; dễ mất lực nếu điểm làm việc vượt "knee" khi nóng
SmCo	~700-850°C	Rất hợp môi trường nóng (motor tốc độ cao, hàng không, lò sấy), ổn định nhiệt tốt nhưng giá cao
Ferrite	~450°C	Rẻ, chống ăn mòn tốt, chịu nhiệt khá; lực từ thấp hơn nên kích thước thường lớn
AlNiCo	~860°C	Curie cao nhất nhưng dễ bị khử từ bởi từ trường ngược (Hcj thấp), cần mạch từ tốt

Góc nhìn nhà máy: Nếu bạn đang làm motor, loa, hoặc thiết bị tách sắt ở Việt Nam, NdFeB thường được chọn vì lực mạnh và kích thước nhỏ. Nhưng chỉ cần nóng lên thì Hcj tụt nhanh, làm tăng nguy cơ khử từ không hồi phục nếu thiết kế mạch từ và tải không đủ "dư địa".

Tìm hiểu thêm về vật liệu NdFeB và so sánh Ferrite vs NdFeB vs SmCo trong các bài viết chuyên sâu.

---

Nhiệt Độ Làm Việc vs Nhiệt Độ Curie

Vì Sao Cách Hiểu Phổ Biến Hay Sai?

Nhiều đội thiết kế và thu mua nhầm Curie là "ngưỡng an toàn", trong khi vận hành thực tế bị giới hạn bởi nhiệt độ làm việc tối đa (max operating temperature) thấp hơn đáng kể. Nguyên nhân nằm ở hai cơ chế suy giảm.

Suy giảm thuận nghịch (reversible): Khi nhiệt tăng, Br và Hcj giảm theo hệ số nhiệt. Khi nguội, tính chất hồi phục nếu điểm làm việc chưa vượt knee point.

Suy giảm không thuận nghịch (irreversible): Khi điểm làm việc rơi xuống dưới knee point do Hcj giảm quá mức, nam châm mất từ tính vĩnh viễn một phần dù có làm nguội lại.

Cách giải thích trực quan nhất là nhìn vào đường cong B-H và knee point: ở nhiệt độ cao, Hcj giảm, knee dịch vào vùng làm việc; nếu điểm làm việc rơi xuống dưới knee, nam châm sẽ mất từ tính vĩnh viễn một phần.

Thực tế motor có thể vận hành tới khoảng 200°C ở một số ứng dụng chịu nhiệt cao, nhưng rủi ro khử từ tăng mạnh vì coercivity giảm theo nhiệt. Do đó nhiều tài liệu nhấn mạnh phải tránh khử từ bằng thiết kế: giảm dòng xoáy trong nam châm, tối ưu rotor, chọn grade chịu nhiệt phù hợp.

---

Dữ Liệu Thực Nghiệm: Nóng Lên Thì Suy Giảm Như Thế Nào?

Dữ liệu thực nghiệm: flux NdFeB N48H giảm mạnh theo nhiệt độ

Trong thí nghiệm xử lý nhiệt khử từ NdFeB cấp N48H, các nhà nghiên cứu đã đo được sự suy giảm flux theo nhiệt độ:

Nhiệt độ	Flux còn lại	Mức suy giảm
Nhiệt độ phòng	~2000 Gauss	Baseline
200°C	~433 Gauss	-78%
250°C	~100 Gauss	-95%
300°C	0 Gauss	Khử từ hoàn toàn

Cùng nghiên cứu đó cho thấy một điều quan trọng: nếu chưa khử từ hoàn toàn (vẫn còn residual flux), khi nạp từ lại với năng lượng 6000 J thì chỉ đạt khoảng 70% mức từ hóa ban đầu. Trong khi đó, mẫu đã khử từ hoàn toàn ở 300-400°C có thể phục hồi 100% khi từ hóa lại đúng cách.

Nghiên cứu cũng ghi nhận cần tính "độ trễ nhiệt" giữa nhiệt độ lò và nhiệt độ thực của nam châm (độ trễ tối đa 10-15 phút tùy môi trường), và khuyến nghị thời gian giữ nhiệt bù tối thiểu 30 phút để kiểm soát nhiệt chính xác.

---

Cách Tính Nhiệt An Toàn Trong Thiết Kế Công Nghiệp

Trong nhà máy, điều quan trọng là nhiệt độ "đi tới nam châm" (magnet temperature), không phải nhiệt vỏ máy hay nhiệt không khí.

Quy Trình Thực Dụng

Bước 1: Xác định vị trí nam châm và đường truyền nhiệt chính. Nhiệt có thể đến từ dẫn nhiệt qua lõi thép/nhôm, đối lưu gió, hoặc bức xạ từ nguồn nóng gần đó.

Bước 2: Đo nhiệt bằng cảm biến đặt gần nam châm nhất có thể. Nghiên cứu cho thấy nhiệt độ "đặt lò" và nhiệt độ "nam châm thực" có thể lệch đáng kể trong giai đoạn tăng nhiệt. Nếu không đo được trực tiếp, cần mô phỏng nhiệt bằng FEA.

Bước 3: Thiết kế derating theo nhiệt. Giả định khi nhiệt tăng, Hcj giảm và knee dịch. Yêu cầu điểm làm việc ở nhiệt cao nhất vẫn nằm trên knee với biên an toàn.

Nếu chưa có FEA/đo chuyên sâu, quy tắc vận hành an toàn là đặt giới hạn nhiệt vận hành theo cấp nam châm (N/M/H/SH/UH/EH) và chừa biên độ cho tình huống xấu: kẹt tải, gió bẩn, tắc lọc, nhiệt môi trường tăng.

Xem thêm đường cong B-H và cách đọc hiểu để hiểu sâu hơn về điểm làm việc và knee point.

---

Quản Lý Nhiệt Trong Motor và Separator

Motor PMSM/IPM

Trong motor PMSM/IPM, một hướng thiết kế phổ biến để tránh khử từ không hồi phục là giảm tổn hao dòng xoáy trong nam châm bằng cách tối ưu hình dạng rotor và cấu trúc để nam châm ít tự đốt nóng.

Các biện pháp cụ thể bao gồm: phân mảnh nam châm để giảm đường dòng xoáy, sử dụng vật liệu có điện trở suất cao hơn, và thiết kế đường tản nhiệt hiệu quả từ rotor ra vỏ motor.

Separator và Thiết Bị Tách Sắt

Trong separator, lực từ suy giảm khi nhiệt tăng thường bị "ngụy trang" bởi thay đổi vật liệu vào, độ ẩm, hoặc bụi. Nhưng vẫn có cơ chế rất cơ bản: nhiệt cao làm giảm từ dư và/hoặc làm nam châm rơi vào vùng khử từ không hồi phục nếu mạch từ không đủ tốt.

Nếu thiết bị để ngoài trời hoặc gần nguồn nhiệt, nhiệt bề mặt tăng làm yếu lực tách và có thể gây suy giảm lâu dài. Nhiều hướng dẫn vận hành separator cũng nhắc kiểm soát nhiệt và ánh nắng như một nguyên nhân khiến "từ yếu".

Tham khảo lưới nam châm lọc sắt và máy tuyển từ băng tải cho các ứng dụng tách từ công nghiệp.

---

Chọn Vật Liệu Theo Nhiệt Độ

Khi Nào Dùng NdFeB?

Nếu mục tiêu là lực mạnh nhất trong không gian nhỏ (động cơ servo, loa, jig nhỏ, cảm biến), NdFeB là lựa chọn phổ biến. Tuy nhiên phải chọn đúng cấp nhiệt (H/SH/UH/EH) và thiết kế tản nhiệt/điểm làm việc an toàn vì coercivity giảm mạnh theo nhiệt.

Các grade NdFeB chịu nhiệt phổ biến:

• N (Standard): Max ~80°C
• M: Max ~100°C
• H: Max ~120°C
• SH: Max ~150°C
• UH: Max ~180°C
• EH: Max ~200°C

Khi Nào Dùng SmCo?

Nếu bạn có môi trường nóng rõ rệt (gần lò, motor khoang kín, nhiệt độ nam châm có thể lên cao lâu dài), SmCo thường "đắt nhưng đáng" vì biên độ nhiệt lớn và ổn định. Với Curie 700-850°C, SmCo cho phép làm việc an toàn ở 250-350°C trong nhiều cấu hình.

SmCo đặc biệt phù hợp cho: motor tốc độ cao, thiết bị hàng không/vũ trụ, cảm biến trong môi trường khắc nghiệt, và các ứng dụng cần độ ổn định nhiệt cao.

Khi Nào Dùng Ferrite?

Ferrite phù hợp khi ưu tiên chi phí và độ bền môi trường (ẩm/ăn mòn), chấp nhận kích thước lớn hơn để đạt cùng lực. Với Curie ~450°C, Ferrite có thể làm việc ở nhiệt độ tương đối cao mà không cần lo lắng về khử từ nhiệt như NdFeB.

Tuy nhiên vẫn cần tránh thiết kế tạo từ trường ngược mạnh gây khử từ, vì Hcj của Ferrite không cao bằng NdFeB grade chịu nhiệt.

---

Sai Lầm Phổ Biến Và Cách Phòng Tránh

Nhầm Curie là nhiệt độ tối đa: Khử từ không hồi phục có thể xảy ra thấp hơn nhiều do knee point và Hcj tụt theo nhiệt. Với NdFeB, suy giảm đáng kể có thể bắt đầu từ 100-150°C tùy grade, trong khi Curie là 312°C.

Chỉ đo nhiệt vỏ/không khí: Nghiên cứu cho thấy nhiệt độ thực của nam châm có thể trễ và khác đáng kể so với nhiệt môi trường/thiết lập. Cần đo hoặc mô phỏng đúng điểm nam châm.

Thiết kế kín, không có đường thoát nhiệt: Trong motor, tổn hao và nhiệt độ cao là yếu tố chính dẫn đến khử từ. Tối ưu giảm tổn hao (đặc biệt eddy current trong nam châm) là biện pháp phòng ngừa trực tiếp.

Bỏ qua hệ số nhiệt: NdFeB có hệ số nhiệt Hcj khoảng -0.5 đến -0.6%/°C, nghĩa là mỗi 10°C tăng, Hcj giảm 5-6%. Ở 100°C, Hcj có thể giảm 40-50% so với giá trị ở 20°C.

---

Case Study Thực Tế

Case Study 1: Motor PMSM Trong Xưởng Nóng

Trong các motor dùng NdFeB, tài liệu kỹ thuật và nghiên cứu nhấn mạnh rủi ro khử từ tăng mạnh khi nhiệt độ lên cao (có thể tới 200°C trong một số ứng dụng). Vì Hcj giảm theo nhiệt, điểm làm việc dễ rơi qua knee dẫn tới mất lực vĩnh viễn một phần.

Một hướng xử lý đã được chứng minh trong nghiên cứu thiết kế IPMSM là tối ưu rotor để giảm tổn hao dòng xoáy trong nam châm, từ đó giảm nóng nam châm và giảm nguy cơ khử từ không hồi phục.

Bạn có thể "dịch" bài học này sang bối cảnh Việt Nam: xưởng mái tôn, nhiệt môi trường cao + motor đặt gần nguồn nhiệt + bụi bẩn làm giảm gió sẽ làm nhiệt nam châm tăng nhanh. Giải pháp hiệu quả nhất thường là giảm nguồn nhiệt sinh ra trong nam châm và cải thiện đường tản nhiệt thay vì chỉ tăng quạt.

Case Study 2: Khử Từ Để Tháo Gỡ - Bài Học Từ Dữ Liệu Thực

Trong nghiên cứu xử lý nhiệt N48H, flux giảm từ ~2000G xuống 433G ở 200°C, 100G ở 250°C, và về 0G ở 300°C (khử từ hoàn toàn).

Kết quả cũng cho thấy nếu còn residual flux, nạp từ lại có thể không đạt mức tối đa khi năng lượng từ hóa thấp (khoảng 70% ở 6000 J), trong khi mẫu khử từ hoàn toàn 300-400°C phục hồi 100% khi từ hóa đúng.

Bài học ứng dụng cho nhà máy ở Việt Nam: khi gia công/lắp ráp gần nguồn nhiệt (hàn, sấy keo, sơn tĩnh điện), nếu lỡ làm nam châm nóng tới vùng suy giảm mạnh, bạn có thể không chỉ mất lực mà còn làm quy trình nạp từ/kiểm tra chất lượng trở nên khó ổn định hơn.

---

Dấu hiệu nhận biết suy giảm do nhiệt

• Lực hút yếu đi rõ rệt sau đợt quá nhiệt
• Gauss đo được giảm mạnh so với baseline
• Motor tụt mô-men hoặc separator giảm hiệu quả bắt hạt

Cách đo nhiệt đúng tại vị trí nam châm

Nhiều nơi chỉ đo nhiệt độ không khí quanh thiết bị, nhưng nhiệt tại bề mặt nam châm có thể cao hơn do ma sát hoặc truyền nhiệt từ máy. Để đánh giá đúng, nên đo tại vị trí gần nam châm nhất trong điều kiện vận hành thực tế.

Nếu quá trình có chu kỳ nhiệt, hãy ghi nhận cả nhiệt đỉnh thay vì chỉ lấy trung bình. Đây là yếu tố quan trọng vì suy giảm từ tính thường xảy ra khi vượt ngưỡng trong thời gian ngắn, không nhất thiết phải vượt quá lâu.

Phân biệt nhiệt độ Curie và nhiệt độ làm việc

Nhiệt độ Curie là mức mà vật liệu mất từ tính hoàn toàn, còn nhiệt độ làm việc là ngưỡng an toàn thấp hơn nhiều. Nhiều người nhầm lẫn hai khái niệm này và đánh giá quá cao khả năng chịu nhiệt.

Trong vận hành, điều quan trọng là giữ nhiệt dưới mức làm việc liên tục của grade, không chỉ tránh vượt Curie. Điều này giúp nam châm bền và ổn định.

Giải pháp giảm nhiệt trong vận hành

Giảm nhiệt bằng cách tản nhiệt tốt, tránh đặt nam châm gần nguồn nhiệt và kiểm soát ma sát. Đây là cách giữ lực ổn định lâu dài.

Nếu nhiệt độ dao động lớn theo ca, nên đánh giá lại grade vật liệu để tránh suy giảm không hồi phục.

Sai số thường gặp khi đọc thông số

Thông số trong datasheet thường đo ở điều kiện lý tưởng như bề mặt chuẩn, nhiệt độ phòng và không có khe hở. Chỉ một lớp sơn mỏng hoặc bề mặt gồ ghề cũng khiến kết quả lệch đáng kể.

Cách an toàn nhất là thử nghiệm trên vật liệu thật, ghi nhận ở nhiều vị trí và lấy giá trị thấp nhất làm chuẩn. Như vậy thiết kế ổn định hơn khi điều kiện vận hành thay đổi.

Kết luận

Curie là mốc vật liệu mất từ, nhưng mất lực thường xảy ra sớm hơn. Cần chọn grade chịu nhiệt và kiểm soát nhiệt tại vị trí nam châm.