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又称"硬磁材料"。一经磁化即能保持恒定磁性的材料。具有宽磁滞回线、高矫顽力和高剩磁。
第一大类是:合金永磁材料,包括稀土永磁材料(钕铁硼Nd2Fe14B)、钐钴(SmCo)、铝镍钴(AlNiCo)
第二大类是:铁氧体永磁材料(Ferrite)
按生产工艺不同分为:烧结铁氧体、粘结铁氧体、注塑铁氧体,这三种工艺依据磁晶的取向不同又各分为等方性和异方性磁体。
这些就是市面上的主要永磁材料,还有一些因生产工艺原或成本原因,不能大范围应用而淘汰,如Cu-Ni-Fe(铜镍铁)、Fe-Co-Mo(铁钴钼)、Fe-Co-V(铁钴钒)、MnBi(锰铋)
稀土永磁材料(钕铁硼Nd2Fe14B)
按生产工艺不同分为以下三种
(1)、烧结钕铁硼(Sintered NdFeB)--烧结钕铁硼永磁体经过气流磨制粉后冶炼而成,矫顽力值很高,且拥有极高的磁性能,其最大磁能积(BHmax)高过铁氧体(Ferrite)10倍以上。其本身的机械性能亦相当之好,可以切割加工不同的形状和钻孔。高性能产品的最高工作温度可达200摄氏度。由于它的物质含量容易导致锈蚀,所以根据不同要求必须对表面进行不同的涂层处理。(如镀锌、镍、环保锌、环保镍、镍铜镍、环保镍铜镍等)。非常坚硬和脆,有高抗退磁性,高成本/性能比例,不适用于高工作温度(>200℃)。
(2)、粘结钕铁硼(Bonded NdFeB)--粘结钕铁硼是将钕铁硼粉末与树脂、塑胶或低熔点金属等粘结剂均匀混合,然后用压缩、挤压或注射成型等方法制成的复合型钕铁硼永磁体。产品一次成形,无需二次加工、可直接做成各种复杂的形状。粘结钕铁硼的各个方向都有磁性,可以加工成钕铁硼压缩模具和注塑模具。精密度高、磁性能极佳、耐腐蚀性好、温度稳定性好。
(3)、注塑钕铁硼(Zhusu NdFeB)--有极高之精确度、容易制成各向异性形状复杂的薄壁环或薄磁体
烧结铁氧体(Sintered Ferrite)的主要原料包括BaFe12O19和SrFe12O19,依据磁晶的取向不同分为等方性和异方性磁体。由于其低廉的价格和适中的磁性能而成为应用较为广泛的一种磁体。铁氧体磁铁是通过陶瓷工艺法制造而成,质地也比较坚硬,也属脆性材料,由于铁氧体磁铁有很好的耐温性及价格低廉,已成为应用较为广泛的永磁体。
橡胶磁(Rubber Magnet)是铁氧体磁材系列中的一种,由粘结铁氧体料粉与合成橡胶复合经挤出成型、压延成型、注射成型等工艺而制成的具有柔软性、弹性及可扭曲的磁体。可加工成条状、卷状、片状及各种复杂形状。 橡胶磁体由磁粉(SrO6Fe2O3)、聚乙烯(CPE)和其它添加剂(EBSO、DOP)等组成,通过挤出、压延制造而成。橡胶磁材可以是同性的或异性的,它由铁氧体磁粉、CPE和某些微量元素制成,可弯、可捻、可卷。它无需更多机械加工即可使用,也可以按所需尺寸修整形状,橡胶磁也可以根据客户要求复PVC,背胶,上UV油等。它的磁能积在0.60 至1.50 MGOe之间。 橡胶磁材的应用领域:冰箱、讯息告示架、将物件固定于 金属体以用作广告等的紧固件,用于玩具、教学仪器、开关和感应器的磁片。主要应用于微特电机、电冰箱、消毒柜、厨柜、玩具、文具、广告等行业。
铝镍钴(AlNiCo)是最早开发出来的一种永磁材料,是由铝、镍、钴、铁和其它微量金属元素构成的一种合金。根据生产工艺不同分为烧结铝镍钴(Sintered AlNiCo)和铸造铝镍钴(Cast AlNiCo)。产品形状多为圆形和方形。铸造工艺可以加工生产成不同的尺寸和形状;与铸造工艺相比,烧结产品局限于小的尺寸,其生产出来的毛坯尺寸公差比铸造产品毛坯要好,磁性能要略低于铸造产品,但可加工性要好。在永磁材料中,铸造铝镍钴永磁有着最低可逆温度系数,工作温度可高达600摄氏度以上。铝镍钴永磁产品广泛应用于各种仪器仪表和其他应用领域。
钐钴(SmCo)依据成份的不同分为SmCo5和Sm2Co17,分别为笫一代和笫二代稀土永磁材料。由于其原材料十分稀缺,价格昂贵而使其发展受到限制。钐钴(SmCo)作为第二代稀土永磁体,不但有着较高的磁能积(14-28MGOe)和可靠的矫顽力,而且在稀土永磁系列中表现出良好的温度特性。与钕铁硼相比,钐钴更适合工作在高温环境中(>200℃)。
永磁材料
permanent magnetic material
具有宽磁滞回线、高矫顽力、高剩磁,一经磁化即能保持恒定磁性的材料。又称硬磁材料。实用中,永磁材料工作于深度磁饱和及充磁后磁滞回线的第二象限退磁部分。常用的永磁材料分为铝镍钴系永磁合金、铁铬钴系永磁合金、永磁铁氧体、稀土永磁材料和复合永磁材料。
以铁、镍、铝元素为主要成分,还含有铜、钴、钛等元素。具有高剩磁和低温度系数,磁性稳定。分铸造合金和粉末烧结合金两种。20世纪30~60年代应用较多,现多用于仪表工业中制造磁电系仪表、流量计、微特电机、继电器等。
以铁、铬、钴元素为主要成分,还含有钼和少量的钛、硅元素。其加工性能好,可进行冷热塑性变形,磁性类似于铝镍钴系永磁合金,并可通过塑性变形和热处理提高磁性能。用于制造各种截面小、形状复杂的小型磁体元件。
主要有钡铁氧体和锶铁氧体,其电阻率高、矫顽力大,能有效地应用在大气隙磁路中,特别适于作小型发电机和电动机的永磁体。永磁铁氧体不含贵金属镍、钴等,原材料来源丰富,工艺简单,成本低,可代替铝镍钴永磁体制造磁分离器、磁推轴承、扬声器、微波器件等。但其最大磁能积较低,温度稳定性差,质地较脆、易碎,不耐冲击振动,不宜作测量仪表及有精密要求的磁性器件。
主要是稀土钴永磁材料和钕铁硼永磁材料。前者是稀土元素铈、镨、镧、钕等和钴形成的金属间化合物,其磁能积可达碳钢的150倍、铝镍钴永磁材料的3~5倍 ,永磁铁氧体的8~10倍,温度系数低,磁性稳定,矫顽力高达800千安/米。主要用于低速转矩电动机、启动电动机、传感器、磁推轴承等的磁系统。钕铁硼永磁材料是第三代稀土永磁材料,其剩磁、矫顽力和最大磁能积比前者高,不易碎,有较好的机械性能,合金密度低,有利于磁性元件的轻型化、薄型化、小型和超小型化。但其磁性温度系数较高,限制了它的应用。
由永磁性物质粉末和作为粘结剂的塑性物质复合而成。由于其含有一定比例的粘结剂,故其磁性能比相应的没有粘结剂的磁性材料显著降低。除金属复合永磁材料外,其他复合永磁材料由于受粘结剂耐热性所限,使用温度较低,一般不超过150℃ 。但复合永磁材料尺寸精度高,机械性能好,磁体各部分性能均匀性好,易于进行磁体径向取向和多极充磁。主要用于制造仪器仪表、通信设备、旋转机械、磁疗器械及体育用品等。
永磁材料permanent magnetic material具有宽磁滞回线、高矫顽力、高剩磁,一经磁化即能保持恒定磁性的材料。又称硬磁材料。实用中,永磁材料工作于深度磁饱和及充磁后磁滞回线的第二象限...
1、永磁材料的特点:磁体被磁化厚去除外磁场仍具有较强的磁性,特点是矫顽力高和磁能积大。2、永磁材料的发展过程:①二十世纪三十年代AlNiCo永磁合金的发现是永磁材料发展史上一个重要里程碑,七十年代以前...
都是通过科学家和工程师们不懈努力研究发现的。永磁材料permanent magnetic material具有宽磁滞回线、高矫顽力、高剩磁,一经磁化即能保持恒定磁性的材料。又称硬磁材料。实用中,永磁材...
钕铁硼永磁材料
钕铁硼永磁材料 摘要:烧结钕铁硼磁体是当今世界上综合磁性能最强的永磁材料,以其超越于 传统永磁材料的优异特性和性价比,在各行各业中获得越来越广泛的应用,成 为许多现代工业技术,特别是电子信息产业中不可缺少的支撑材料。这里就 对 其稳定性、现今行情、废料资源化利用、发展动态和前景进行了简单的探讨。 关键词:钕铁硼、工艺、稳定性、发展前景。 Nd-fe-b Materials Abridgement; : sintering ndfeb magnets in the world for the comprehensive magnetic strongest permanent magnetic material, in order to transcend traditional permanent magnetic material of their excellent prope
Ansoft中常用硅钢及永磁材料牌号说明
Ansoft中常用硅钢及永磁材料牌号说明 相信大家在学习 ANSOFT过程中对材料的选择可能有有些困惑, 本人刚开始时也是的, 但经 过查阅资料后, 得出了一点心得,与大家共同分享。本人是搞电机的, 这里只介绍电机中常 用的硅钢和永磁体的牌号选择。 一.硅钢 国产牌号 ANSOFT中有 DW310_35,DW315_50,DW360_50,DW465_50,DW540_50. 我国牌号表示方法: (1)冷轧无取向硅钢带(片) 表示方法:DW+铁损值(在频率为 50HZ,波形为正弦的磁感峰值为 1.5T的单位重量铁损值。 ) 的 100 倍 +厚度值的 100 倍。如 DW470-50 表示铁损值为 4.7w/kg,厚度为 0.5mm 的冷轧无取 向硅钢, 现新型号表示为 50W470。 (2)冷轧取向硅钢带(片) 表示方法:DQ+铁损值(在频率为 50HZ,波形为正弦的磁感峰值为 1.7
稀土永磁材料指的是山稀土元素铈、锗、钕、钐等和过渡族元素铁、钴等组成的金属间化合物材料。第一代和第二代稀土永磁材料属于钐钴系稀土永磁材料,出于原料缺乏,价格昂贵。1983年日本住友特殊金属公司和美国通用汽车公司几乎同时宣布,研制成功一种磁性能最强的新型永磁材料--钕铁硼合金,第三代稀土永磁材料刚一问世便轰动了世界。其突出优点在于最大磁能积高达303千焦/米3,相当于铝镍钴系永磁合金的5~6倍。这种新材料被广泛用于制造汽车电机、传感器、磁推轴承、核磁共振成像仪、电子钟表和磁选机等。目前,科学家们正在积极探索,继续寻找第四代新型稀土永磁材料,以期进一步降低成本,提高性能。主要探索对象是在稀土铁合金中添加第三种或第四种元素。
世上并无一本万利、十全十美之事,性能和成本似乎永远处在不可调和的矛盾之中。但是,人类不会满足于这种安排,继续寻找“物美价廉”新材料的理想不断推动着技术文明的进步。
稀土铁永磁材料是继Sm(CoCuFe)7-8.5 系永磁材料后研制开发的第三代稀土永磁材料。其中磁性能最高的是Nd-Fe-B 永磁材料,它是于1983 年由美、日分别独立开发出的,它的感性是SmCo5的2.5倍,NdFeB以价格低廉的铁和在稀土矿藏中非度位列第三的钕为原料,成本低,性能好,又能保证原料长期稳定的供应。
现在,应用最广泛的稀土永磁体是钕铁硼磁体,它有约60%用于创造诸如电子计算机磁盘驱动器等办公自动化设备的小型电机、视频照相机和录像机等音像设备及汽车电子设备上用的电机,15%用于制造计量设备,10%用于音频扬声器,其余的15%用于医学上使用的磁共振成像系统以及其他各种应用领域。
1 绪论
1.1 磁性材料的概念
1.2 永磁材料的分类及牌号表示方法
1.3 永磁材料的发展
1.4 永磁材料的应用
1.5 稀土永磁材料的制备工艺
1.6 NdFeB永磁材料与高新技术
2 永磁材料磁学基础
2.1 物质的磁性
2.2 铁磁性物质的自发磁化
2.3 铁磁体的磁畴结构与技术磁化
2.4 磁化过程的临界场与娇顽力
2.5 永磁材料的技术磁参量
3 稀土永磁材料的晶体结构、相图及组织
3.1 稀土永磁化合物的晶体结构