Магнитните материали могат да бъдат разделени на твърди магнитни материали и меки магнитни материали. Сред тях твърдите магнитни материали се отнасят до материали, които са намагнетизирани до насищане във външно магнитно поле, но след отстраняване на външното магнитно поле, те все още могат да поддържат висока остатъчна устойчивост и да осигурят стабилно магнитно поле. , Наричан още материал с постоянен магнит. Възползвайки се от тази функция, материалите с постоянен магнит се използват широко в много индустрии като енергетика, информация и комуникация, транспорт, компютри и медицинско оборудване. През последните години превъзходното представяне на материалите с постоянен магнит в областта на енергоспестяващите домакински уреди, хибридните електрически превозни средства/чисто електрически превозни средства, вятърната енергия и производството на водна енергия привлича все повече внимание.

Приложението и изследването на материали с постоянен магнит започва в края на деветнадесети век. Със задълбочено изследване на материалния магнетизъм и подобряването на различни производствени процеси, изследването на постоянни магнитни материали включва главно три етапа: магнити от метални сплави, феритни магнитни материали и редкоземни постоянни магнитни материали. Сред тях, въпреки че магнитите от метални сплави и феритните магнитни материали имат предимствата на ниска цена и изобилие от суровини, техният максимален магнитен енергиен продукт (BH )макс обикновено е по-малък от 10MGOe и техните магнитни свойства са лоши, така че те постепенно се заменят с редкоземни постоянни магнитни материали.

От появата си в началото на 60-те години на миналия век, след десетилетия на развитие, са формирани три поколения редкоземни постоянни магнитни материали с практическа стойност: първо поколение редкоземни постоянни магнитни материали (SmCo5 ), второ поколение редкоземни постоянни магнитни материали (Sm2Co17 ) И трето поколение редкоземни постоянни магнитни материали (Nd2Fe14B).

Меню за класификация:

1.1 AlNiCo магнити

AlNiCo (AlNiCo ) е най-рано разработеният материал с постоянен магнит, който е сплав, съставена от алуминий, никел, кобалт, желязо и други следи от метални елементи. Материалът Алнико с постоянен магнит е успешно разработен през 30-те години на миналия век. По това време той имаше най-добрите магнитни свойства и малък температурен коефициент, така че беше най-широко използваният в двигателите с постоянен магнит. След 60-те години на миналия век, с появата на феритни постоянни магнити и редкоземни постоянни магнити, приложението на алнико постоянни магнити в двигателите постепенно беше заменено и съотношението показва низходяща тенденция.

Постоянният магнит Алнико (Алнико ) е желязна сплав, в допълнение към желязото, добавен също алуминий (Ал ), никел (Ni ), кобалт (Co ) и малко количество други съставки за подобряване на магнитните свойства. Английският термин име"Алнико"се формира чрез сливане на елементните символи на трите основни добавки.

Алнико сплавта има висока коерцитивност и висока температура на Кюри. Алнико сплавта е твърда и крехка и не може да се обработва на студено (студена работа). Тя трябва да бъде направена чрез процедури за леене или синтероване (Синтероване). Алнико може да генерира магнитни полета до 0,15 тесла. За да дадем пример за анизотропна лята Алнико сплав с междинни свойства, съставът на Алнико -6 е 8% Ал , 16% Ni , 24% Co , 3% Cu , 1% Ти , а останалите са Fe . Алнико -6 има максимален магнитен енергиен продукт (BHmax ) от 3,9 мегагаус -oesteds (MG Ое ), коерцитивност от 780 Ерстед , температура на Кюри от 860 °C и максимална работна температура от 525 °C.

Класификация

Според различните производствени процеси, той се разделя на синтерован AlNiCo (Синтеровани AlNiCo ) и лят AlNiCo (Актьорски състав AlNiCo ). Формите на продуктите са предимно кръгли и квадратни. Процесът на леене може да бъде обработен в различни размери и форми; в сравнение с процеса на леене, синтерованият продукт е ограничен до малък размер и толерансът на размерите на заготовката, произведена от него, е по-добър от този на леярския продукт, а магнитното свойство е малко по-ниско от това на леярския продукт, но може да бъде Обработваемостта е по-добра. Сред материалите с постоянен магнит, отлятият постоянен магнит AlNiCo има най-ниския обратим температурен коефициент, а работната температура може да достигне до 600 градуса по Целзий. Продуктите с постоянен магнит Алнико се използват широко в различни инструменти и други области на приложение.

Предимства

Предимствата на AlNiCo магнитите са високата остатъчна устойчивост (до 1,35T) и ниският температурен коефициент. Когато температурният коефициент е -0,02%/℃, максималната работна температура може да достигне около 520℃. Недостатъкът е, че коерцитивната сила е много ниска (обикновено по-малко от 160kA/m), а кривата на размагнитване е нелинейна. Следователно, въпреки че AlNiCo магнитите лесно се магнетизират, те също така лесно се демагнетизират.

Приложения

Много индустриални и потребителски продукти изискват силни постоянни магнити. Например електрически двигатели, пикапи за електрическа китара, микрофони, сензори, високоговорители, тръби с пътуваща вълна, кравешки магнити и т.н., всички използват алнико магнити. Но сега много продукти използват вместо това редкоземни магнити, тъй като този тип материал може да даде по-силно магнитно поле (бр ) и по-висок максимален енергиен продукт (BHmax ), което позволява намаляване на размера на продукта.

1.2 Fe -хром-кобалтова сплав с постоянен магнит

Основните компоненти са желязо, хром и кобалт, а също така съдържа молибден и малко количество титан и силиций. Неговата производителност на обработка е добра и може да претърпи студена и гореща пластична деформация.Неговите магнитни свойства са подобни на сплавите с постоянен магнит AlNiCo и неговите магнитни свойства могат да бъдат подобрени чрез пластична деформация и термична обработка. Използва се за производство на различни малки магнитни компоненти с малко напречно сечение и сложна форма.

2.1 Феритни магнити

Феритният магнит е синтерован постоянен магнитен материал, който се състои от бариев и стронциев ферит. Този вид магнитен материал не само има силна производителност против размагнитване, но също така има предимството на ниска цена. Феритните магнити са твърди и крехки и изискват специални процеси на обработка. Тъй като противоположният магнит е ориентиран по протежение на производствената посока, той трябва да бъде магнетизиран в избраната посока, докато еднополовият магнит може да бъде магнетизиран във всяка посока, тъй като не е ориентиран, въпреки че малко по-силна магнитна индукция ще бъде открита отстрани където налягането често е най-малко. Магнитният енергиен продукт варира от 1,1MGOe до 4,0MGOe. Поради ниската си цена, феритните магнити имат широк спектър от приложения, от двигатели, високоговорители до играчки и занаяти,

Характеристики на материала

Произведен по метода на праховата металургия, остатъчният магнетизъм е нисък и възстановителната магнитна пропускливост е малка. Голяма коерцитивна сила, силна способност против демагнетизиране, особено подходяща за структура на магнитна верига при динамични работни условия. Материалът е твърд и чуплив и може да се използва за рязане с диамантени инструменти. Основната суровина е оксид, така че не е лесно да се корозира. Работна температура: -40°C до +200°C.

Феритните магнити се разделят допълнително на анизотропия (анизотропия) и изотропия (изотропия). Изотропният синтерован феритен постоянен магнитен материал има слаби магнитни свойства, но може да бъде магнетизиран в различни посоки на магнита; Анизотропният синтерован феритен постоянен магнитен материал има силни магнитни свойства, но може да бъде магнетизиран само по посока на магнита. Намагнитване с предварително определена посока на намагнитване.

Разлики от NdFeB магнити

Феритният магнит е метален оксид с феромагнитни свойства. По отношение на електрическите свойства съпротивлението на ферита е много по-голямо от това на металните и сплавните магнитни материали и също така има по-високи диелектрични свойства. Доказано е също, че магнитните свойства на ферита имат по-висока магнитна пропускливост при високи честоти. Поради това феритът се превърна в широко използван неметален магнитен материал в областта на високата честота и слабия ток. Принадлежащ към неметалните магнитни материали, той е композитен оксид (или ферит) от магнитен железен оксид и един или повече други метални оксиди. Магнитната сила обикновено е 800-1000 гауса и често се използва в високоговорители, високоговорители и друго оборудване.

Предимствата на NdFeB магнитите са висока цена и добри механични свойства; недостатъците са, че температурата на Кюри е ниска, температурните характеристики са лоши и лесно се пулверизира и корозира. Трябва да се коригира чрез коригиране на химичния му състав и приемане на методи за повърхностна обработка. Подобряването може да отговори на изискванията за практическо приложение. NdFeB принадлежикъм третото поколение редкоземни постоянни магнитни материали. Има характеристиките на малък размер, леко тегло и силен магнетизъм. Това е магнитът с най-добро съотношение между производителност и цена в момента. Предимствата на високата енергийна плътност правят материалите с постоянен магнит NdFeB широко използвани в съвременната индустрия и електронните технологии. В състояние на голи магнити, магнитната сила може да достигне около 3500 Гаус .

2.2 Гумени магнити

Каучуковият магнит е вид серия от феритни магнитни материали, която е направена от свързан феритен магнитен прах и синтетичен каучук и се прави чрез екструзионно формоване, каландриране, леене под налягане и други процеси. Има мекота, еластичност и усукване. магнитът. Може да се обработва на ленти, рула, листове, блокове, пръстени и различни сложни форми.

Оригинални функции

Има гъвкавост, еластичност и огъваемост и може да се произвежда на ролки, листове, ленти, блокове, пръстени и различни сложни форми чрез екструзия, каландриране, инжектиране, формоване на матрици и други процеси. Повърхността му може също да бъде покрита с PVC лист, хартия с покритие, двустранна лента, покрита с UV масло или цветно отпечатана и изрязана в различни форми.

Характеристики на обработка

Каучуковите магнити са съставени от магнитен прах (SrO6 , Fe2O3), хлориран полиетилен (CPE ) и други добавки (EBSO , DOP ) и т.н. и се произвеждат чрез екструзия и каландриране. Гумените магнити могат да бъдат хомосексуални или хетеросексуални и могат да бъдат огънати, усукани или навити. Може да се използва без допълнителна обработка и формата може да бъде изрязана според необходимия размер, а също така може да бъде покрита с PVC , лепило, UV масло и др. според изискванията на клиента. Неговият магнитен енергиен продукт е 0,60-1,50 MGOe .

Производствен процес

Съставки→смесване→екструзия/каландриране/леене под налягане→обработка→магнетизиране→инспекция→опаковка

тест за представяне

Външен вид, размер, магнитни свойства, магнитна полярност, твърдост, специфично тегло, якост на опън, устойчивост на стареене, въртене

Област на приложение в индустрията

Области на приложение на гумените магнити: хладилници, стелажи за съобщения, крепежни елементи за фиксиране на предмети към метални тела за реклама и др., магнитни листове за играчки, учебни инструменти, ключове и сензори. Използва се главно в индустрии като микромотори, хладилници, шкафове за дезинфекция, кухненски шкафове, играчки, канцеларски материали и реклами.

3.1 Самариево-кобалтови магнити

Самариевият кобалт (SmCo ), като второ поколение редкоземни постоянни магнити, не само има продукт с висока магнитна енергия (14-32MGOe) и надеждна коерцитивна сила, но също така показва добри температурни характеристики в серията редкоземни постоянни магнити. В сравнение с NdFeB , SmCo е по-подходящ за работа в среда с висока температура.

SmCo5 Sm2Co17

Remanence бр >1.05T (>10,5 кг )

Коерцитивност на магнитната индукция HcB >676kA/m (>8,5kOe)

Вътрешна коерцитивност Hcj >1194kA/m (>15kOe)

Максимален енергиен продукт (BH ) макс>209,96kJ/m3(26~30MGs.Ое )

бр температурен коефициент -0,03%/℃

Обратима магнитна проницаемост μ 1.03H/m

Температура на Кюри Tc 670~850 ℃

3.2 Неодимови магнити

Неодимовият магнит, известен още като NdFeB магнит (NdFeB магнит), е тетрагонален кристал, образуван от неодим, желязо и бор (Nd2Fe14B). През 1982 г. Масато Сагава от Сумитомо Специален метали открива неодимови магнити. Магнитният енергиен продукт (BHmax ) на този магнит е по-голям от този на самариево-кобалтовия магнит и това беше материалът с най-големия магнитен енергиен продукт в света по това време. По-късно Сумитомо Специален метали успешно разработи процеса на прахова металургия, а Общ Двигатели успешно разработи процеса на въртене на стопилка, който успя да подготви NdFeB магнити. Този вид магнит е вторият най-магнитен постоянен магнит след холмиевия магнит с абсолютна нула и също така е най-често използваният редкоземен магнит. NdFeB магнитите се използват широко в електронни продукти, като твърди дискове, мобилни телефони,

Класификация

NdFeB се разделя на синтерован NdFeB и свързан NdFeB . Свързаният NdFeB е магнитен във всички посоки и е устойчив на корозия; и спеченият NdFeB е лесен за корозия и повърхността трябва да бъде покрита. Обикновено има поцинковани, никелови, екологично чисти цинк, екологични никел, никел-мед-никел, екологични никел-мед-никел и т.н. Спеченият NdFeB обикновено се разделя на аксиално намагнитване и радиално намагнитване, в зависимост от необходимата работна повърхност.

Химичен състав

Материалът с постоянен магнит NdFeB е материал с постоянен магнит, базиран на интерметалното съединение Nd2Fe14B. Основните компоненти са редкоземни елементи неодим (Nd ), желязо (Fe ), бор (B). Сред тях редкоземният елемент е главно неодим (Nd ). За да се получат различни свойства, той може да бъде частично заменен с други редкоземни метали като диспрозий (Dy ) и празеодим (Пр ). Желязото може също да бъде частично заменено с други метали като кобалт (Co ) и алуминий (Ал ). Съдържанието на бор е малко, но играе важна роля при образуването на интерметални съединения с тетрагонална кристална структура, което прави съединенията с високо намагнитване на насищане, висока едноосна анизотропия и висока температура на Кюри.

Редкоземният постоянен магнит от трето поколение NdFeB е най-мощният постоянен магнит сред съвременните магнити. Неговите основни суровини са редкоземен метал неодим 29%-32,5%, метален елемент желязо 63,95-68,65%, неметален елемент бор 1,1-1,2% и диспрозий 0,6-8% ниобий 0,3-0,5% алуминий 0,3-0,5% мед 0,05 -0,15% и други елементи.

Поток на процеса

Технологичен процес: дозиране → топене на слитък/предене → правене на прах → пресоване → синтероване и темпериране → магнитно изпитване → шлайфане → рязане с щифтове → галванопластика → готов продукт. Съставките са основата, а синтероването и темперирането е ключът.

Инструменти за производство на заготовки с NdFeB магнит и инструменти за тестване на производителността: пещ за топене, пещ за ленти, челюстна трошачка, струйна мелница, машина за компресионно формоване, машина за вакуумно опаковане, машина за изостатично пресоване, пещ за синтероване, вакуумна пещ за топлинна обработка, инструмент за изпитване на магнитни характеристики, гаусметър.

Инструменти за обработка с NdFeB магнит: безцентрова мелница, машина за закръгляване, мелница с два края, плоска мелница, машина за рязане, двустранна мелница, рязане на тел, настолна бормашина, мелница със специална форма и др.

Приложение

Синтерованите материали с постоянен магнит NdFeB имат отлични магнитни свойства и се използват широко в електрониката, електрическите машини, медицинското оборудване, играчките, опаковките, хардуерните машини, космическата техника и други области. По-разпространените са двигатели с постоянен магнит, високоговорители, магнитни сепаратори, компютърни дискови устройства, инструменти за оборудване за магнитен резонанс и др.