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磁性材料知识讲解,带你认识磁性材料的特性和工艺

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2018-08-24 10:13:00

磁性材料知识干货大全,带你全面了解磁性材料及工艺

产品设计中,有这样一种特殊材料,既让人爱,又让人恨,那就是磁性材料。不少设计师的黑科技设计都采用了这样一种材料,比如我们接触普遍的磁悬浮产品设计创意,无疑就是采用了这样的材料设计。那么对于磁性材料,你真的了解么?

1.磁铁为什么会有磁性?

物质大都是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子又是由原子核和电子组成的。在原子内部,电子不停地自转,并绕原子核旋转,电子的这两种运动都会产生磁性。但是在大多数物质中,电子运动的方向各不相同、杂乱无章,磁效应相互抵消。因此,大多数物质在正常情况下,并不呈现磁性。

铁、钴、镍或铁氧体等铁磁类物质有所不同,它内部的电子自旋可以在小范围内自发地排列起来,形成一个自发磁化区,这种自发磁化区就叫磁畴。铁磁类物质磁化后,内部的磁畴整整齐齐、方向一致地排列起来,使磁性加强,就构成磁铁了。磁铁的吸铁过程就是对铁块的磁化过程,磁化了的铁块和磁铁不同极性间产生吸引力,铁块就牢牢地与磁铁“粘”在一起了。

 

2.如何定义磁铁的性能?

主要有如下3个性能参数来确定磁铁的性能: 

剩磁Br : 永磁体经磁化至技术饱和,并去掉外磁场后,所保留的Br称为剩余磁感应强度。

矫顽力Hc: 使磁化至技术饱和的永磁体的B降低到零,所需要加的反向磁场强度称为磁感矫顽力,简称为矫顽力。

磁能积BH: 代表了磁铁在气隙空间(磁铁两磁极空间)所建立的磁能量密度,即气隙单位体积的静磁能量。

 

3.金属磁性材料如何划分?

金属磁性材料分为永磁材料、软磁材料二大类。通常将内禀矫顽力大于0.8kA/m的材料称为永磁材料,将内禀矫顽力小于0.8kA/m的材料称为软磁材料。

 

4.几类常用磁铁的磁力大小比较

磁力从大到小排列为:钕铁硼磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、铁氧体磁铁。

 

5.不同磁性材料的性价类比?

铁氧体:性能低和中,价格最低,温度特性良,耐腐蚀,性能价格比好

钕铁硼:性能最高,价格中,强度好,不耐高温和腐蚀

钐钴:性能高,价格最高,脆,温度特性优,耐腐蚀

铝镍钴:性能低和中,价格中,温度特性优,耐腐蚀,耐干扰性差

钐钴,铁氧体,钕铁硼可用烧结和粘结方法制造,烧结磁性能高,成型较差,粘结磁铁成型性好,性能降低很多。AlNiCo可用铸造和烧结方法制造,铸造磁铁性能较高,成型性较差,烧结磁铁较低,成型性较好。

 

6.铁氧体磁铁的特点及加工工艺?

特点:它主要原料包括BaFe12O19和SrFe12O19。通过陶瓷工艺法制造而成,质地比较硬,属脆性材料,由于铁氧体磁铁有很好的耐温性、价格低廉、性能适中,已成为应用最为广泛的永磁体。

特性:具有较高的磁性能,较好的时间稳定性和较低的温度系数。

铁氧体磁铁应用场所:广泛应用于电表、仪表、电机、自动控制、微波器件、雷达和医疗器械等。

铁氧体磁铁充磁方向:可轴向、径向或按要求充磁。

铁氧体磁铁形状:可生产圆柱形、圆环形、长方体形、扁形、瓦形,斧状。

 

7.铝镍钴磁铁的特点及加工工艺

铝镍钴磁铁特点:是由铝、镍、钴、铁和其它微量金属元素构成的一种合金。铸造工艺可以加工生产成不同的尺寸和形状,可加工性好。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℃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。

铝镍钴磁铁分类:可分为铸造铝镍钴和烧结铝镍钴两大类。

铝镍钴应用场所:铸造铝镍钴产品主要应用于汽车零件、仪器仪表、电声、电机、教学以及航天航空军用等领域,具有温度系数低、耐高温、耐潮湿、不易氧化以及工作稳定性好等优点。烧结铝镍钴采用粉末冶金的方法生产而成,适合于生产形状复杂、轻、薄、小的产品,广泛应用于仪器仪表、通讯、磁电开关及各种传感器。

铝镍钴磁铁形状:可生产圆柱形、圆环形、长方体形、扁形、瓦形、马蹄形。

 

8.钐钴磁铁的特点及加工工艺?

钐钴磁铁又称钐钴磁钢、钐钴永磁体、钐钴永久磁铁、钐钴强磁铁、稀土钴永磁等。是由钐、钴和其它金属稀土材料经配比,溶炼成合金,经粉碎、压型、烧结后制成的一种磁性材料。具有高磁能积、极低的温度系数。最高工作温度可达350℃,负温不限,在工作温度180℃以上时,其最大磁能积及温度稳定性和化学稳定性均超过钕铁硼永磁材料。具有很强的抗腐蚀和抗氧化性;所以被广泛应用在航空航天、国防军工、微波器件、通讯、医疗设备、仪器、仪表、各种磁性传动装置、传感器、磁处理器、电机、磁力起重机等。

钐钴磁铁生产流程:配料 → 熔炼制锭→ 制粉 → 压型 → 烧结回火 → 磁性检测 → 磨加工 →切销加工 → 成品。

钐钴磁铁形状:圆片、圆环、方片、方条、瓦形、特殊形状可根据要求加工。

 

9.磁体的取向方向?

烧结钕铁硼永磁体是各向异性磁体。 取向方向:各向异性的磁体能获得最佳磁性能的方向称为磁体的取向方向,也称作"取向轴","易磁化轴"。 

 

10.如何判断磁铁的充磁方向?

可利用磁极测试片。磁极测试片的原理其实就是在隔层里放一些铁粉,再用透明的东西夹紧。当有磁力的时候,夹层的磁粉就会吸引过去,无磁区即没有磁粉,从而可以观察出磁极的分布。