机械基础 - 材料（磁性材料）

永磁体磁性材料

性能参数

性能参数

饱和磁感应强度Bs：单位特斯拉（T），其大小取决于材料的成分，它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整齐排列

剩余磁感应强度Br：是磁滞回线上的特征参数，H回到0时的B值

矩形比：Br/Bs

矫顽力Hc：：是表示材料磁化难易程度的量，取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）

磁导率μ：是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值，与器件工作状态密切相关

居里温度Tc：：铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降，达到某一温度时，自发磁化消失，转变为顺磁性，该临界温度为居里温度。它确定了磁性器件工作的上限温度

充磁方式

不饱和充磁

  • 在给磁性材料磁化时，充磁能量达不到饱和充磁的95%以上，此方式充磁是可逆的，随着时间和外磁场力的共同作用下，磁石的剩磁会逐步下降

  • 此充磁方式只在特殊工作场合使用，一般不会使用这种充磁方式

饱和充磁

  • 在给磁性材料磁化时，充磁能量达到磁性材料、磁化特性拐点所需的能量，一般为磁性材料内禀矫顽力的1.5倍-2倍，最小一般取2倍

  • 此充磁方式可以使磁石达到饱和充磁，一般情况下不会发生退磁现象

过饱和充磁

  • 在给磁性材料磁化时，充磁能量超过磁性材料磁化特性拐点所需的能量，一般为磁性材料内禀矫顽力的3倍，因为磁性材料特性，磁石的表面磁场在达到饱和后，外界磁场的强度只会对磁性材料有微量变化

  • 一般对磁能要求较高的环境中，一般都采用这种充磁方式

充磁方向

径向充磁和轴向充磁

径向充磁和轴向充磁

厚度充磁和侧面充磁

厚度充磁和侧面充磁

多极磁铁充磁方向

多极磁铁充磁方向

  • 不同于普通充磁，多极充磁是利用定制的充磁夹具进行充磁，充磁后在一个平面上可呈现多个N，S极，
  • 订做款多极充磁的夹具费用大概在1500-3000元不等

钕铁硼

钕铁硼

  • 介绍：

    • 钕铁硼磁铁由钕、铁和硼（Nd2Fe14B）组成
    • 它同时是最常用的稀土磁铁

  • 制造工艺：

    • 钕铁硼是通过粉末冶金工艺制造的
  • 优点：
    • 钕铁硼具有性价比高，机械性能好等优点
  • 缺点：
    • 居里温度低
    • 温度特性差
    • 容易粉碎和腐蚀，其化学活性很强，所以必须对其表面涂层处理（如电泳、电镀等）

钕铁硼磁性能表

铁氧体

铁氧体

  • 介绍：

    • 它主要原料包括BaFe12O19和SrFe12O19
    • 非金属性磁性材料

  • 制造工艺：

    • 通过陶瓷工艺法制造而成
  • 工作温度：
    • 铁氧体耐热温度工作上限300℃，居里温度450~460℃
  • 优点：
    • 质地比较硬，属脆性材料
    • 有很好的耐温性
    • 价格低廉
    • 性能适中
烧结永磁铁氧体磁铁

烧结永磁铁氧体磁铁主要牌号性能参数

粘结永磁铁氧体磁铁

粘结永磁铁氧体磁铁主要牌号性能参数

钐钴

钐钴

  • 介绍：

    • SmCo磁铁是另一种稀土磁铁

  • 制造工艺：

    • 这是1种将矛、钴和其他金属混合制成合金，随后将铝合金破碎、压制、烧结成的的磁铁
    • 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 → 销切加工 → 成品
  • 工作温度：
    • 最大温度工作范围350℃，负温不限
  • 优点：
    • 具有很强的耐腐蚀性和抗氧化性
    • 具有高磁能积、极低的温度系数
    • 在工作温度180℃以上时，其最大磁能积（BHmax）、矫顽性（coercivity）及温度稳定性和化学稳定性均超过钕铁硼永磁材料
  • 缺点：
    • 钐钴磁铁很容易剥碎
    • 价格昂贵