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关于永磁材料您需要了解的一切

2023-12-06 14:39:56

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    永磁体 材料或硬磁材料具有高各向异性磁场、高矫顽力、大磁滞回线面积和高饱和磁化场值的特点。这些材料保持 永磁体 即使在外部磁场消除后,仍会持续很长一段时间。

     

    永磁材料的种类

    1.铁氧体

    它是非金属磁性材料的一种,也叫磁性陶瓷。打开一台普通的收音机,我们会看到它内部的扬声器磁铁就是铁氧体。

     

    铁氧体是一种磁性较弱的材料,其最大磁能积目前仅略高于4MGOe,但这种材料最重要的优势是价格低廉,因此在许多领域得到广泛应用。

    铁氧体是一种陶瓷材料,因此其可加工性与陶瓷相同。铁氧体磁铁是模压和烧结而成的。如果必须进行机械加工,则只能进行表面研磨。由于机械加工难度大,大多数铁氧体产品形状简单,尺寸公差相对较大。块状产品状况较好,可以进行研磨。环形机器通常只能研磨两个平面。其他尺寸公差以公称尺寸的百分比给出。

     

    铁氧体应用广泛且价格低廉。许多制造商拥有大量常规形状和尺寸的环、方块和其他产品,这些产品都是为铁氧体准备的。由于铁氧体是由陶瓷材料制成的,因此不存在腐蚀问题。成品不需要电镀或喷漆进行表面处理。

     

    2.橡胶磁铁

     

    橡胶磁铁也是铁氧体磁铁的一种,由粘结铁氧体磁粉与合成橡胶混合而成。它们可以通过挤压成型、压延成型和注塑成型进行加工。橡胶磁铁柔韧、有弹性,可以扭曲,可以制成条状、卷状、片状、块状、环状等多种形状。

     

    其磁能积为0.60~1.50MGOe的橡胶磁性材料用途:冰箱、信息告示架、将物体固定在金属体上作为广告用紧固件、其他紧固件。还可用于玩具、教学仪器、开关、传感器的磁片。

    橡胶磁主要用于微特电机、冰箱、消毒柜、厨柜、文具、广告行业、试验等。

    3.钐钴

    磁铁磁铁的主要成分是钐和钴,由于这两种基本材料的价格非常高,所以钐钴磁铁也是众多磁铁中价格最昂贵的,目前钐钴磁铁的磁能积已经达到30MGOe,甚至更高。

     

    此外,钐钴磁铁具有极高的矫顽力和良好的耐高温性,可在高达 350 摄氏度的高温下工作,许多用途都代替了它们。钴磁铁可视为粉末冶金产品之一。通常,制造商会根据成品所需的尺寸和形状将钐钴磁铁烧结成方形毛坯,然后用金刚石锯片将其锯成成品尺寸。由于钐钴具有导电性,因此可以用线切割。

     

    理论上,如果不考虑磁化和尺寸较大,钐钴磁铁可以切割成线切割可以切割的形状。钐钴磁铁的耐腐蚀性非常好,一般不需要防腐电镀或涂漆。而且钐钴磁铁非常脆,不易加工小尺寸或薄壁产品。

     

    4.钕铁硼(NdFeB)

     

    钕铁硼是一种应用广泛、发展迅速的磁体产品,虽然发明和应用已有20多年的历史,但由于其磁性能好、易加工,价格又不是很高,应用领域不断扩大。

     

    目前商品化的NdFeB磁能面积可达50MGOe,是铁氧体的10倍。 钕铁硼也属于粉末冶金制品,加工方法与钐钴类似。

     

    钕铁硼的工作温度在180摄氏度左右,一般不建议在恶劣环境应用超过140摄氏度,钕铁硼极易腐蚀,所以成品大多采用电镀或涂层处理。

     

    钕铁硼的常规表面处理有:镀镍、镀锌、镀铝、电泳等。如果在封闭环境下工作,还可以进行磷化处理。由于钕铁硼的高磁性,许多应用都用它来替代其他磁性材料以减小产品体积。如果现在的手机零件采用铁氧体磁铁制造,体积不会小于半块砖。

     

    钐钴磁铁和​​钕铁硼磁铁都具有良好的可加工性,因此产品的尺寸公差比铁氧体好很多,一般尺寸公差可达(+/-)0.05mm。

     

    5.铝镍钴(AlNiCo)

     

    铝镍钴磁铁有两种工艺:铸造和烧结。而在中国,铸造铝镍钴磁铁更为常见。铝镍钴磁铁的磁能积高达9MGOe。电机的最大特点是温度稳定性。铝镍钴磁铁具有耐热性,在高达550°C的温度下仍能正常工作。但是,铝镍钴磁铁容易在反向磁场中退磁。如果将两个铝镍钴磁铁的相同极推在一起,其中一个磁铁的磁场将退磁或反转。因此,它不适合在电动机等反向磁场中工作。

    直驱电机厂

    Alnico硬度高,可以研磨、线切割,但成本较高,一般成品要么研磨好,要么未研磨,Alnico在传感器领域应用较多。

     

    永磁材料的主要性能

    剩余磁场密度

    当永磁材料在外磁场中达到饱和状态时,外磁场为零时,永磁材料的磁感应强度值与电机气隙的磁密度有关,磁感应强度值越大,电机的气隙密度越大,电机的转矩系数、反电动势系数等主要指标达到最佳值,电机的电负载与磁负载之间可取最佳值关系,电机的效率最佳。

     

    矫顽力

     

    指永磁材料在饱和磁化的情况下,剩磁感应强度降为零时的反向磁场强度。该指标与电机的抗退磁能力、过载倍数、气隙磁密等指标有关。矫顽力越大,电机的抗退磁能力越强;过载倍数越大,对动态运行环境强退磁的适应能力越强。同时,电机的气隙磁化也会得到提高。

     

    3. 最大磁能积

     

    它是永磁材料可以提供给外磁路的最大磁场能量的数值,该指标与电机中永磁材料的用量有直接关系,最大磁能级越大,永磁材料可以提供给外磁路的磁场能量就越大,也就是说,在同样的功率条件下,电机中使用的永磁材料就越少。

     

    4.温度系数

    温度是影响永磁材料磁性能的最重要因素之一。温度每变化1℃时,磁性能可逆变化的百分数称为磁性材料的温度系数。它可分为剩磁感应温度系数和矫顽力温度系数两种。该指标对电机性能的稳定性起着重要作用:温度系数越大,电机从冷态运行到热态运行的变化量越大。因此,它直接制约着电机的温度使用范围,间接影响着电机的功率体积比。

    5. 内禀矫顽力

    是剩磁强度降为零时的磁场强度值。退磁曲线上B=0时的磁感应矫顽力值表示此时永磁体不能向外磁路提供能量,永磁体本身具有能量。而M=0时的矫顽力值表示永磁体已经退磁,不具有磁能储存功能。内禀矫顽力本身与电机工作点无直接关系,它才是永磁材料真正的矫顽力,代表永磁材料既具有磁场能量,又具有抗退磁能力。内禀矫顽力的大小与永磁材料的温度稳定性密切相关,内禀矫顽力越大,永磁材料的工作温度越高。 永磁材料.

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