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磁性材料知識講解,帶你認識磁性材料的特性和工藝

文章出處:網責任編輯:作者:人氣:-發表時間:2018-08-24 10:13:00

磁性材料知識干貨大全,帶你全面了解磁性材料及工藝

產品設計中,有這樣一種特殊材料,既讓人愛,又讓人恨,那就是磁性材料。不少設計師的黑科技設計都采用了這樣一種材料,比如我們接觸普遍的磁懸浮產品設計創意,無疑就是采用了這樣的材料設計。那么對于磁性材料,你真的了解么?

1.磁鐵為什么會有磁性?

物質大都是由分子組成的,分子是由原子組成的,原子又是由原子核和電子組成的。在原子內部,電子不停地自轉,并繞原子核旋轉,電子的這兩種運動都會產生磁性。但是在大多數物質中,電子運動的方向各不相同、雜亂無章,磁效應相互抵消。因此,大多數物質在正常情況下,并不呈現磁性。

鐵、鈷、鎳或鐵氧體等鐵磁類物質有所不同,它內部的電子自旋可以在小范圍內自發地排列起來,形成一個自發磁化區,這種自發磁化區就叫磁疇。鐵磁類物質磁化后,內部的磁疇整整齊齊、方向一致地排列起來,使磁性加強,就構成磁鐵了。磁鐵的吸鐵過程就是對鐵塊的磁化過程,磁化了的鐵塊和磁鐵不同極性間產生吸引力,鐵塊就牢牢地與磁鐵“粘”在一起了。

 

2.如何定義磁鐵的性能?

主要有如下3個性能參數來確定磁鐵的性能: 

剩磁Br : 永磁體經磁化至技術飽和,并去掉外磁場后,所保留的Br稱為剩余磁感應強度。

矯頑力Hc: 使磁化至技術飽和的永磁體的B降低到零,所需要加的反向磁場強度稱為磁感矯頑力,簡稱為矯頑力。

磁能積BH: 代表了磁鐵在氣隙空間(磁鐵兩磁極空間)所建立的磁能量密度,即氣隙單位體積的靜磁能量。

 

3.金屬磁性材料如何劃分?

金屬磁性材料分為永磁材料、軟磁材料二大類。通常將內稟矯頑力大于0.8kA/m的材料稱為永磁材料,將內稟矯頑力小于0.8kA/m的材料稱為軟磁材料。

 

4.幾類常用磁鐵的磁力大小比較

磁力從大到小排列為:釹鐵硼磁鐵、釤鈷磁鐵、鋁鎳鈷磁鐵、鐵氧體磁鐵。

 

5.不同磁性材料的性價類比?

鐵氧體:性能低和中,價格最低,溫度特性良,耐腐蝕,性能價格比好

釹鐵硼:性能最高,價格中,強度好,不耐高溫和腐蝕

釤鈷:性能高,價格最高,脆,溫度特性優,耐腐蝕

鋁鎳鈷:性能低和中,價格中,溫度特性優,耐腐蝕,耐干擾性差

釤鈷,鐵氧體,釹鐵硼可用燒結和粘結方法制造,燒結磁性能高,成型較差,粘結磁鐵成型性好,性能降低很多。AlNiCo可用鑄造和燒結方法制造,鑄造磁鐵性能較高,成型性較差,燒結磁鐵較低,成型性較好。

 

6.鐵氧體磁鐵的特點及加工工藝?

特點:它主要原料包括BaFe12O19和SrFe12O19。通過陶瓷工藝法制造而成,質地比較硬,屬脆性材料,由于鐵氧體磁鐵有很好的耐溫性、價格低廉、性能適中,已成為應用最為廣泛的永磁體。

特性:具有較高的磁性能,較好的時間穩定性和較低的溫度系數。

鐵氧體磁鐵應用場所:廣泛應用于電表、儀表、電機、自動控制、微波器件、雷達和醫療器械等。

鐵氧體磁鐵充磁方向:可軸向、徑向或按要求充磁。

鐵氧體磁鐵形狀:可生產圓柱形、圓環形、長方體形、扁形、瓦形,斧狀。

 

7.鋁鎳鈷磁鐵的特點及加工工藝

鋁鎳鈷磁鐵特點:是由鋁、鎳、鈷、鐵和其它微量金屬元素構成的一種合金。鑄造工藝可以加工生產成不同的尺寸和形狀,可加工性好。鑄造鋁鎳鈷永磁有著最低可逆溫度系數,工作溫度可高達600℃以上。鋁鎳鈷永磁產品廣泛應用于各種儀器儀表和其他應用領域。

鋁鎳鈷磁鐵分類:可分為鑄造鋁鎳鈷和燒結鋁鎳鈷兩大類。

鋁鎳鈷應用場所:鑄造鋁鎳鈷產品主要應用于汽車零件、儀器儀表、電聲、電機、教學以及航天航空軍用等領域,具有溫度系數低、耐高溫、耐潮濕、不易氧化以及工作穩定性好等優點。燒結鋁鎳鈷采用粉末冶金的方法生產而成,適合于生產形狀復雜、輕、薄、小的產品,廣泛應用于儀器儀表、通訊、磁電開關及各種傳感器。

鋁鎳鈷磁鐵形狀:可生產圓柱形、圓環形、長方體形、扁形、瓦形、馬蹄形。

 

8.釤鈷磁鐵的特點及加工工藝?

釤鈷磁鐵又稱釤鈷磁鋼、釤鈷永磁體、釤鈷永久磁鐵、釤鈷強磁鐵、稀土鈷永磁等。是由釤、鈷和其它金屬稀土材料經配比,溶煉成合金,經粉碎、壓型、燒結后制成的一種磁性材料。具有高磁能積、極低的溫度系數。最高工作溫度可達350℃,負溫不限,在工作溫度180℃以上時,其最大磁能積及溫度穩定性和化學穩定性均超過釹鐵硼永磁材料。具有很強的抗腐蝕和抗氧化性;所以被廣泛應用在航空航天、國防軍工、微波器件、通訊、醫療設備、儀器、儀表、各種磁性傳動裝置、傳感器、磁處理器、電機、磁力起重機等。

釤鈷磁鐵生產流程:配料 → 熔煉制錠→ 制粉 → 壓型 → 燒結回火 → 磁性檢測 → 磨加工 →切銷加工 → 成品。

釤鈷磁鐵形狀:圓片、圓環、方片、方條、瓦形、特殊形狀可根據要求加工。

 

9.磁體的取向方向?

燒結釹鐵硼永磁體是各向異性磁體。 取向方向:各向異性的磁體能獲得最佳磁性能的方向稱為磁體的取向方向,也稱作"取向軸","易磁化軸"。 

 

10.如何判斷磁鐵的充磁方向?

可利用磁極測試片。磁極測試片的原理其實就是在隔層里放一些鐵粉,再用透明的東西夾緊。當有磁力的時候,夾層的磁粉就會吸引過去,無磁區即沒有磁粉,從而可以觀察出磁極的分布。

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