永磁材料
常見的永磁材料有鋁鎳鈷合金、鐵氧體永磁材料和稀土永磁材料。
鋁鎳鈷合金是由鋁鎳鐵合金發(fā)展來的,目前我國能制造的鋁鎳鈷合金的型號主要有LNG34,LNG52,LNGJ32,LNGJ56等。
由于鋁鎳鈷的主要特點是高Br(剩余磁感應(yīng)強度)、低矯頑力的永磁材料,其相對磁導(dǎo)率在 3 以上,所以在具體應(yīng)用時,其磁極須做成長柱體或長棒體,以盡量減少退磁場作用。
鋁鎳鈷磁體本身矯頑力低,所以在使用過程中應(yīng)嚴格禁止任何鐵器接觸鋁鎳鈷永磁材料,以避免造成永磁體局部退磁而使磁路中磁通分布發(fā)生畸變。
鋁鎳鈷磁體的優(yōu)點是溫度系數(shù)小,而且因溫度變化而發(fā)生的永磁特性的退化也較小,但該材料硬而脆,加工困難。
鋁鎳鈷的主要應(yīng)用在電子點火系統(tǒng)、電度表、伏安表、醫(yī)療儀器、工業(yè)電機、磁力簧片開關(guān)、發(fā)電機、手動工具、自動售貨機等領(lǐng)域。鐵氧體永磁材料是目前應(yīng)用非常廣泛的永磁材料之一,其主要成分是MoFe2O3。
具有矯頑力大,重量輕,原材料來源豐富,價格便宜,耐氧化,耐腐蝕,磁晶體的各向異性常數(shù)大,退磁曲線近似為直線等優(yōu)點。
而缺點是剩磁較低,溫度系數(shù)大,易碎。
鐵氧體永磁材料的矯頑力介于鋁鎳鈷合金材料和稀土鈷永磁材料之間,由于其剩磁較低,故一般適合設(shè)計成扁平形狀。
由于成本低廉,鐵氧體磁材有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域,從電機、揚聲器到玩具、工藝品,因而是目前應(yīng)用最廣的永磁材料。
稀土永磁材料具有矯頑力高;最i大磁能積大;可逆磁導(dǎo)率等于一的優(yōu)點。
因此其磁性能遠超過鐵氧體和鋁鎳鈷等其他磁性材料。
稀土永磁材料的出現(xiàn),使得重量輕、體積小的永磁同步電機相繼問世,從而擴大了永磁同步電機的應(yīng)用范圍。
稀土鈷永磁材料性能優(yōu)異,但價格較高,因此在設(shè)計時必須精打細算,力求用最i小的體積達到預(yù)期的效果。
由于稀土鈷永磁材料的矯頑力很大,可作成薄片永磁材料,以減少體積,節(jié)省材料。常用的稀土永磁材料有SmPrCo、SmCoPeCo、SmPrNdCo、CeCoCuFe、Sm2Co17等。
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磁性材料在電子、計算機、信息通訊、醫(yī)療、航空航天、汽車、風(fēng)電、環(huán)保節(jié)能等傳統(tǒng)和新興領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用。磁性材料已成為促進高新技術(shù)發(fā)展和當(dāng)經(jīng)濟進步不可替的材料,發(fā)展前景樂觀。當(dāng)前我國磁性材料的發(fā)展居世界之首。中國已經(jīng)成為世界上永磁材料生產(chǎn)量最i大的國家。 目前我國已經(jīng)成為世界磁性材料產(chǎn)業(yè)的中心。我國的磁性材料總產(chǎn)值約265億人民幣,永磁鐵氧體產(chǎn)值62億,平均價格在1.5萬元/噸。據(jù)此測算鐵氧體原料的產(chǎn)值約為10億元。
近年來由于能源、原料、人工費用大幅上漲,導(dǎo)致成本上升,行業(yè)企業(yè)普遍呈現(xiàn)量利潤下降的狀況。在未來的一段時間內(nèi),國內(nèi)磁性材料企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵仍然是進一步加快產(chǎn)業(yè)升級,提升產(chǎn)品結(jié)構(gòu),從而使產(chǎn)品附加值進一步提高。
隨著全球經(jīng)濟的進一步轉(zhuǎn)暖,磁性材料在節(jié)能電機、液晶電視、4G、風(fēng)電、數(shù)碼產(chǎn)品、物聯(lián)網(wǎng)和新能源汽車等新興領(lǐng)域的應(yīng)用將有快速增長。
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鐵氧體是一種立方晶格結(jié)構(gòu)的亞鐵磁性材料。鐵氧體材料為鐵鎂合金或鐵鎳合金,它的制造工藝和機械性能與陶瓷相似,顏色為灰黑色。電磁干擾濾波器中經(jīng)常使用的一類磁芯就是鐵氧體材料,許多廠商都提供專門用于電磁干擾抑制的鐵氧體材料。這種材料的特點是高頻損耗非常大,具有很高的導(dǎo)磁率,他可以是電感的線圈繞組之間在高頻高阻的情況下產(chǎn)生的電容最xiao。對于抑制電磁干擾用的鐵氧體,最重要的性能參數(shù)為磁導(dǎo)率μ和飽和磁通密度Bs。磁導(dǎo)率μ可以表示為復(fù)數(shù),實數(shù)部分構(gòu)成電感,虛數(shù)部分表損耗,隨著頻率的增加而增加。因此,它的等效電路為由電感L和電阻R組成的串聯(lián)電路,L和R都是頻率的函數(shù)。當(dāng)導(dǎo)線穿過這種鐵氧體磁芯時,所構(gòu)成的電感阻抗在形式上是隨著頻率的升高而增加,但是在不同頻率時其機理是wq不同的
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