By
Постоянный магнит материалы, также известные как магнитотвердые материалы, отличаются высоким анизотропным полем, повышенной коэрцитивной силой, значительной площадью петли гистерезиса и значительным намагничивающим полем, необходимым для достижения намагниченности насыщения. Даже после удаления внешнего магнитного поля эти материалы могут сохранять сильный магнетизм на длительный период.
Типы материалов постоянных магнитов
1. Феррит
Феррит — это неметаллический магнитный материал, также известный как магнитная керамика. Когда мы разбираем традиционное радио, магнит динамика внутри сделан из феррита.
Феррит имеет относительно низкие магнитные свойства. В настоящее время его максимальное произведение магнитной энергии (параметр, используемый для измерения характеристик магнита) лишь немного превышает 4MGOe. Тем не менее, самым существенным преимуществом материала является его доступность. Таким образом, он продолжает находить широкое применение во многих различных областях.
Феррит — это керамика, поэтому его характеристики обработки аналогичны характеристикам керамики. Ферритовые магниты формуются и спекаются. Если их необходимо обработать, то их можно только просто измельчить. Поскольку его сложно обрабатывать, большинство ферритовых изделий имеют простую форму и относительно большие допуски на размеры. Изделия в форме блоков находятся в лучшем состоянии и поддаются шлифовке. Кольцеобразные станки обычно могут шлифовать только две плоскости. Остальные допуски размеров указаны в процентах от номинального размера.
Феррит широко используется и дешев, поэтому многие производители имеют на выбор готовые кольца, квадраты и другие изделия обычных форм и размеров. Поскольку феррит изготовлен из керамики, проблем с коррозией практически нет. Готовое изделие не требует обработки поверхности, такой как гальваника или покраска.
2.Резиновый магнит
Резиновые магниты представляют собой тип ферритового магнита, который состоит из связанного ферритового магнитного порошка, смешанного с синтетическим каучуком. Они производятся с помощью различных процессов, таких как экструзионное формование, каландрирование и литье под давлением. Эти магниты характеризуются своей гибкостью, эластичностью и способностью скручиваться. Им можно изготовить различные формы, включая полосы, рулоны, листы, блоки, кольца и другие сложные формы.
Его магнитная энергия составляет 0.60 ~ 1.50 MGOe. Применение резиновых магнитных материалов: холодильники, стойки для объявлений, крепежные детали для фиксации объекта в металлическом корпусе, который будет использоваться в качестве рекламы, и другие крепежные детали. Его также можно использовать для игрушек, обучающих инструментов, переключателей и датчиков магнитного листа.
Резиновые магниты в основном используются в микродвигателях, холодильниках, дезинфекционных шкафах, кухонных шкафах, игрушках, канцелярских товарах, рекламе и других отраслях.
3.Самарий-кобальт
Основными компонентами самариево-кобальтового магнита являются самарий и кобальт. Поскольку эти два материала сами по себе дороги, самарий-кобальтовый магнит также является самым дорогим среди нескольких магнитов. В настоящее время магнитная энергия самарий-кобальтового магнита может достигать 30MGOe или даже выше.
Кроме того, самарий-кобальтовые магниты обладают высокой коэрцитивной силой, высокой термостойкостью и могут использоваться в условиях высоких температур до 350 градусов Цельсия, поэтому во многих приложениях их невозможно заменить. Самариево-кобальтовые магниты относятся к продукции порошковой металлургии. Обычно производители спекают самариево-кобальтовые магниты в квадратные заготовки в соответствии с размером и формой, необходимыми для готового продукта, а затем используют алмазные лезвия, чтобы разрезать их до готового размера. Поскольку самарий-кобальт электропроводен, его можно обрабатывать путем резки проволоки.
Теоретически самарий-кобальт можно разрезать на формы, на которые можно нарезать проволоку, если не учитывать намагниченность и большие размеры. Магниты из самария и кобальта обладают очень хорошей коррозионной стойкостью и обычно не требуют антикоррозионного покрытия или окраски. Кроме того, самарий-кобальтовые магниты очень хрупкие, поэтому с ними сложно обрабатывать изделия небольших размеров или тонкостенные.
4.Неодим-железо-бор (NdFeB)
NdFeB — широко используемый и быстро развивающийся магнитный продукт. Прошло всего более 20 лет с тех пор, как был изобретен NdFeB, и сейчас он широко используется. Из-за его высоких магнитных свойств и простоты обработки цена не очень высока, поэтому область применения быстро расширяется.
В настоящее время область магнитной энергии коммерческого NdFeB может достигать 50MGOe, что в 10 раз больше, чем у феррита. NdFeB также относится к продуктам порошковой металлургии, а метод обработки аналогичен самарий-кобальту.
Максимальная рабочая температура NdFeB составляет около 180 градусов Цельсия. Для суровых условий эксплуатации обычно рекомендуется не превышать 140 градусов Цельсия. NdFeB очень чувствителен к коррозии. Поэтому готовая продукция в основном покрывается гальванопокрытием.
Обычная обработка поверхности NdFeB включает в себя: никелирование, цинкование, алюминиирование, электрофорез и так далее. Если он работает в закрытой среде, его тоже можно фосфатировать. Благодаря высоким магнитным свойствам NdFeB его используют во многих приложениях для замены других магнитных материалов с целью уменьшения размера изделия. Если бы ферритовые магниты использовались при производстве деталей сотовых телефонов, современные сотовые телефоны были бы размером не меньше полкирпича.
Оба магнита, самарий-кобальтовые магниты и неодимовые железо-борные магниты, обладают лучшей обрабатываемостью. Поэтому размерный допуск изделий намного лучше, чем у феррита. В общем, допуск на размер может составлять (+/-) 0.05 мм.
5. Алюминий-никель-кобальт (AlNiCo)
Магниты Alnico состоят из двух процессов: литья и спекания. В Китае более распространены литые магниты из алнико. Магниты Alnico имеют произведение магнитной энергии до 9 MGOe. Их лучшая особенность заключается в том, что они термостойки и могут работать при температуре до 550 градусов по Цельсию. Однако Алнико имеет тенденцию размагничиваться в обратных магнитных полях. Если одинаковые полюса двух алнико сдвинуть вместе, магнитное поле одного из магнитов размагничивается или инвертируется. Поэтому он не пригоден для работы в обратном магнитном поле (например, электродвигатели).
Алнико настолько тверд, что его можно шлифовать и резать проволокой, но это будет стоить дороже. Готовый продукт либо хорошо измельчен, либо не измельчен. Алнико более широко используется в области датчиков.
Основные свойства постоянных магнитных материалов
1.остаточная плотность магнитного поля
После того, как материал постоянного магнита намагничивается до насыщения во внешнем магнитном поле, когда внешнее магнитное поле равно нулю, значение силы магнитной индукции материала постоянного магнита напрямую связано с магнитной плотностью воздушного зазора в двигателе. Чем выше значение силы магнитной индукции, тем выше станет плотность воздушного зазора двигателя; константа крутящего момента, коэффициент обратного потенциала и другие основные показатели двигателя достигнут оптимального значения; Электрическая и магнитная нагрузка двигателя может иметь наиболее разумное соотношение между значениями, а эффективность двигателя может достигать наилучшего значения.
2. принудительная сила
Это относится к обратной напряженности магнитного поля материала постоянного магнита в случае намагничивания насыщения, когда остаточная магнитная индукция падает до нуля. Этот показатель связан с противоразмагничивающей способностью двигателя, коэффициентом перегрузки, магнитной плотностью воздушного зазора и другими показателями. Чем больше коэрцитивная сила, тем сильнее сопротивление размагничиванию двигателя; чем больше множитель перегрузки и тем сильнее адаптивность к сильному размагничиванию динамической рабочей среды. В то же время будет улучшена намагниченность воздушного зазора двигателя.
3. Максимальный продукт магнитной энергии
Это относится к максимальному значению энергии магнитного поля, передаваемой материалом постоянного магнита внешней магнитной цепи. Этот индекс напрямую связан с количеством материала постоянного магнита в двигателе: чем больше максимальный уровень магнитной энергии, тем большую энергию магнитного поля материал постоянного магнита может передать внешней магнитной цепи, а это означает, что меньше материала постоянного магнита. используется в двигателе при той же мощности.
4. Температурный коэффициент
Температура является одним из основных факторов, влияющих на магнитные свойства постоянных магнитных материалов. При изменении температуры на каждый 1 градус Цельсия процент обратимого изменения магнитных свойств называется температурным коэффициентом магнитных материалов. Температурный коэффициент можно разделить на температурный коэффициент остаточной магнитной индукции и температурный коэффициент коэрцитивной силы. Этот индекс оказывает большое влияние на стабильность работы двигателя: чем выше температурный коэффициент, тем больше изменение показателя при работе двигателя от холодного к горячему. Это напрямую ограничивает использование температурного диапазона двигателя и косвенно влияет на соотношение мощности и объема двигателя.
5. внутренняя принудительная сила
Это значение напряженности магнитного поля, когда остаточная сила намагничивания (М) падает до нуля. Значение коэрцитивной силы магнитной индукции при В=0 на кривой размагничивания указывает лишь на то, что постоянный магнит не способен в это время передать энергию внешней магнитной цепи, но это не означает, что постоянный магнит не имеет собственной энергии. Однако значение обеспеченной коэрцитивной силы при M = 0 указывает на то, что постоянный магнит действительно размагничен и не имеет запаса магнитной энергии. Хотя внутренняя коэрцитивность не связана напрямую с рабочей точкой двигателя, это реальная коэрцитивность материала постоянного магнита, которая означает, что материал постоянного магнита обладает энергией магнитного поля и способностью противостоять размагничиванию. Величина собственной коэрцитивной силы тесно связана с температурной стабильностью материала ПМ. Чем выше собственная коэрцитивность, тем выше рабочая температура материал постоянного магнита возможно.
