Magnetiska material kan delas in i hårda magnetiska material och mjuka magnetiska material. Bland dem hänvisar hårdmagnetiska material till material som magnetiseras till mättnad i ett externt magnetfält, men efter att det externa magnetfältet tagits bort kan de fortfarande behålla hög remanens och ge ett stabilt magnetfält. , Kallas även permanentmagnetmaterial. Genom att dra fördel av denna funktion används permanentmagnetmaterial i stor utsträckning i många industrier som energi, information och kommunikation, transport, datorer och medicinsk utrustning. Under de senaste åren har den överlägsna prestandan hos permanentmagnetmaterial inom områdena energibesparande hushållsapparater, hybridelfordon/rena elfordon, vindkraft och vattenkraftsproduktion väckt mer och mer uppmärksamhet.

Tillämpningen och forskningen av permanentmagnetmaterial började i slutet av artonhundratalet. Med den djupgående studien av materialmagnetism och förbättringen av olika tillverkningsprocesser omfattar forskningen av permanentmagnetmaterial huvudsakligen tre steg: metallegeringsmagneter, ferritmagnetiska material och permanentmagnetmaterial av sällsynta jordartsmetaller. Bland dem, även om metallegeringsmagneter och ferritmagnetiska material har fördelarna med låg kostnad och rikligt med råmaterial, är deras maximala magnetiska energiprodukt (BH)max i allmänhet mindre än 10MGOe, och deras magnetiska egenskaper är dåliga, så de ersätts gradvis av sällsynta jordartsmetaller permanentmagnetmaterial.

Sedan dess uppkomst i början av 1960-talet, efter decennier av utveckling, har tre generationer av permanentmagnetmaterial för sällsynta jordartsmetaller bildats med praktiskt värde: första generationens permanentmagnetmaterial för sällsynta jordartsmetaller (SmCo5), andra generationens permanentmagnetmaterial för sällsynta jordartsmetaller (Sm2Co17) ) Och tredje generationens permanentmagnetmaterial för sällsynta jordartsmetaller (Nd2Fe14B).

Klassificeringsmeny:

1.1 AlNiCo-magneter

AlNiCo (AlNiCo) är det tidigast utvecklade permanentmagnetmaterialet, som är en legering som består av aluminium, nickel, kobolt, järn och andra spårmetallelement. Alnico permanentmagnetmaterial utvecklades framgångsrikt på 1930-talet. På den tiden hade den de bästa magnetiska egenskaperna och en liten temperaturkoefficient, så den var den mest använda i permanentmagnetmotorer. Efter 1960-talet, med tillkomsten av ferritpermanentmagneter och permanentmagneter av sällsynta jordartsmetaller, ersattes tillämpningen av alnico permanentmagneter i motorer gradvis, och andelen visade en nedåtgående trend.

Permanent magnet Alnico (Alnico) är en järnlegering, förutom järn även tillsatt aluminium (Al), nickel (Ni), kobolt (Co) och en liten mängd andra ingredienser för att förbättra magnetiska egenskaper. Den engelska termen namn"Alnico"bildas genom att slå samman elementsymbolerna för de tre huvudtilläggen.

Alnico-legering har hög koercitivitet och hög Curie-temperatur. Alnico-legeringen är hård och spröd och kan inte kallbearbetas (kallbearbetning). Den måste göras genom gjutning eller sintring (sintring). Alnico kan generera magnetfält upp till 0,15 Tesla. För att ge ett exempel på en anisotrop gjuten Alnico-legering med mellanliggande egenskaper, är sammansättningen av Alnico-6 8% Al, 16% Ni, 24% Co, 3% Cu, 1% Ti, och de andra är Fe. Alnico-6 har en maximal magnetisk energiprodukt (BHmax) på 3,9 megagauss-oested (MG Oe), en koercitivitet på 780 oersted, en Curie-temperatur på 860 °C och en maximal driftstemperatur på 525 °C.

Klassificering

Enligt olika produktionsprocesser är den uppdelad i sintrad AlNiCo (Sintered AlNiCo) och gjuten AlNiCo (Cast AlNiCo). Produktformerna är mestadels runda och fyrkantiga. Gjutprocessen kan bearbetas till olika storlekar och former; Jämfört med gjutningsprocessen är den sintrade produkten begränsad till en liten storlek, och dimensionstoleransen för ämnet som produceras av det är bättre än gjutproduktens, och den magnetiska egenskapen är något lägre än gjutproduktens, men det kan vara Bearbetningsbarheten är bättre. Bland permanentmagnetmaterialen har den gjutna AlNiCo permanentmagneten den lägsta reversibla temperaturkoefficienten, och arbetstemperaturen kan vara så hög som 600 grader Celsius. Alnico permanentmagnetprodukter används i stor utsträckning inom olika instrumentering och andra applikationsområden.

Fördelar

Fördelarna med AlNiCo-magneter är hög remanens (upp till 1,35T) och låg temperaturkoefficient. När temperaturkoefficienten är -0,02%/℃ kan den maximala driftstemperaturen nå cirka 520 ℃. Nackdelen är att koercitivkraften är mycket låg (vanligtvis mindre än 160kA/m), och avmagnetiseringskurvan är olinjär. Därför, även om AlNiCo-magneter lätt magnetiseras, avmagnetiseras de också lätt.

Ansökningar

Många industri- och konsumentprodukter kräver starka permanentmagneter. Till exempel, elmotorer, elgitarrpickuper, mikrofoner, sensorer, högtalare, resande vågrör, komagneter, etc., alla använder alnico-magneter. Men nu använder många produkter istället magneter för sällsynta jordartsmetaller, eftersom den här typen av material kan ge ett starkare magnetfält (Br) och en högre maximal energiprodukt (BHmax), vilket gör det möjligt att minska storleken på produkten.

1,2 Fe-krom-kobolt permanentmagnetlegering

Huvudkomponenterna är järn, krom och kobolt, och den innehåller även molybden och en liten mängd titan och kisel. Dess bearbetningsprestanda är bra, och den kan genomgå kall och varm plastisk deformation.Dess magnetiska egenskaper liknar AlNiCo permanentmagnetlegeringar, och dess magnetiska egenskaper kan förbättras genom plastisk deformation och värmebehandling. Den används för att tillverka olika små magnetkomponenter med litet tvärsnitt och komplex form.

2.1 Ferritmagneter

Ferritmagnet är ett sintrat permanentmagnetmaterial, som består av barium och strontiumferrit. Denna typ av magnetiskt material har inte bara stark anti-avmagnetiseringsprestanda, utan har också fördelen av låg kostnad. Ferritmagneter är stela och spröda och kräver speciella bearbetningsprocesser. Eftersom den motsatta magneten är orienterad längs tillverkningsriktningen måste den magnetiseras i den riktning som tas, medan samkönade magnet kan magnetiseras i vilken riktning som helst eftersom den inte är orienterad, även om en något starkare magnetisk induktion kommer att hittas på sidan där trycket ofta är som minst. Den magnetiska energiprodukten sträcker sig från 1,1 MGOe till 4,0 MGOe. På grund av sin låga kostnad har ferritmagneter ett brett användningsområde, från motorer, högtalare till leksaker och hantverk,

Materialegenskaper

Tillverkad med pulvermetallurgimetoden är restmagnetismen låg och återvinningsmagnetisk permeabilitet är liten. Stor tvångskraft, stark anti-avmagnetiseringsförmåga, speciellt lämplig för magnetisk kretsstruktur under dynamiska arbetsförhållanden. Materialet är hårt och sprött och kan användas för skärning med diamantverktyg. Huvudråvaran är oxid, så det är inte lätt att korrodera. Arbetstemperatur: -40°C till +200°C.

Ferritmagneter är vidare uppdelade i anisotropi (anisotropi) och isotropi (isotropi). Det isotropiska sintrade ferritpermanentmagnetmaterialet har svaga magnetiska egenskaper, men det kan magnetiseras i olika riktningar av magneten; det anisotropa sintrade ferritpermanentmagnetmaterialet har starka magnetiska egenskaper, men det kan bara magnetiseras i magnetens riktning. Förutbestämd magnetiseringsriktningsmagnetisering.

Skillnader från NdFeB-magneter

En ferritmagnet är en metalloxid med ferromagnetiska egenskaper. När det gäller elektriska egenskaper är resistiviteten hos ferrit mycket större än för magnetiska metall- och legeringsmaterial, och den har också högre dielektriska egenskaper. De magnetiska egenskaperna hos ferrit har också visat sig ha högre magnetisk permeabilitet vid höga frekvenser. Därför har ferrit blivit ett allmänt använt icke-metalliskt magnetiskt material inom området högfrekvens och svag ström. Tillhör icke-metalliska magnetiska material, det är en sammansatt oxid (eller ferrit) av magnetisk järnoxid och en eller flera andra metalloxider. Den magnetiska kraften är vanligtvis 800-1000 gauss, och den används ofta i högtalare, högtalare och annan utrustning.

Fördelarna med NdFeB-magneter är hög kostnadsprestanda och goda mekaniska egenskaper; Nackdelarna är att Curie-temperaturpunkten är låg, temperaturegenskaperna är dåliga och den är lätt att pulvriseras och korroderas. Den måste justeras genom att justera dess kemiska sammansättning och använda ytbehandlingsmetoder. Förbättring kan uppfylla kraven på praktisk tillämpning. NdFeB tillhörtill den tredje generationen av permanentmagnetmaterial för sällsynta jordartsmetaller. Den har egenskaperna för liten storlek, lätt vikt och stark magnetism. Det är magneten med bäst prestanda och prisförhållande för närvarande. Fördelarna med hög energitäthet gör att NdFeB permanentmagnetmaterial används i stor utsträckning inom modern industri och elektronisk teknik. I tillståndet av bara magneter kan den magnetiska kraften nå cirka 3500 Gauss.

2.2 Gummimagneter

Gummimagnet är en slags ferritmagnetiskt materialserie, som är gjord av bundet ferritmagnetiskt pulver och syntetiskt gummi, och tillverkas genom extrudering, kalandreringsgjutning, formsprutning och andra processer. Den har mjukhet, elasticitet och vridbarhet. magneten. Det kan bearbetas till remsor, rullar, ark, block, ringar och olika komplexa former.

Originaldetaljer

Den har flexibilitet, elasticitet och böjbarhet och kan tillverkas till rullar, ark, remsor, block, ringar och olika komplexa former genom extrudering, kalandrering, injektion, formformning och andra processer. Dess yta kan också täckas med PVC-ark, bestruket papper, dubbelsidig tejp, belagd med UV-olja eller färgtryckt och stansat i olika former.

Bearbetningsfunktioner

Gummimagneter är sammansatta av magnetiskt pulver (SrO6, Fe2O3), klorerad polyeten (CPE) och andra tillsatser (EBSO, DOP) etc., och tillverkas genom extrudering och kalandrering. Gummimagneter kan vara homosexuella eller heterosexuella och kan böjas, vridas eller rullas. Den kan användas utan ytterligare bearbetning, och formen kan trimmas efter önskad storlek, och den kan även täckas med PVC, lim, UV-olja etc. enligt kundens önskemål. Dess magnetiska energiprodukt är 0,60-1,50 MGOe.

Produktionsprocess

Ingredienser→blandning→extrudering/kalandrering/formsprutning→bearbetning→magnetisering→inspektion→förpackning

utvärderingsprov

Utseende, storlek, magnetiska egenskaper, magnetisk polaritet, hårdhet, specifik vikt, draghållfasthet, åldringsbeständighet, rotationsprestanda

Tillämpningsområde för industrin

Användningsområden för gummimagneter: kylskåp, meddelandehyllor, fästelement för att fästa föremål på metallkroppar för reklam, etc., magnetiska ark för leksaker, undervisningsinstrument, strömbrytare och sensorer. Används huvudsakligen i industrier som mikromotorer, kylskåp, desinfektionsskåp, köksskåp, leksaker, pappersvaror och reklam.

3.1 Samarium koboltmagneter

Samariumkobolt (SmCo), som den andra generationens permanentmagnet för sällsynta jordartsmetaller, har inte bara en hög magnetisk energiprodukt (14-32MGOe) och pålitlig koercitivkraft, utan uppvisar också goda temperaturegenskaper i serien med sällsynta jordartsmetaller. Jämfört med NdFeB är SmCo mer lämplig för arbete i högtemperaturmiljöer.

SmCo5 Sm2Co17

Remanens Br>1,05T (>10,5 kg)

Magnetisk induktionskoercivitet HcB>676kA/m (>8,5kOe)

Inneboende tvång Hcj>1194kA/m (>15kOe)

Maximal energiprodukt (BH) max>209,96kJ/m3(26~30MGs.Oe)

Br temperaturkoefficient -0,03%/℃

Reversibel magnetisk permeabilitet μ 1,03H/m

Curie temperatur Tc 670~850 ℃

3.2 Neodymmagneter

Neodymmagnet, även känd som NdFeB-magnet (NdFeB-magnet), är en tetragonal kristall bildad av neodym, järn och bor (Nd2Fe14B). 1982 upptäckte Masato Sagawa från Sumitomo Special Metals neodymmagneter. Den magnetiska energiprodukten (BHmax) för denna magnet är större än den för samarium-koboltmagneten, och det var materialet med den största magnetiska energiprodukten i världen vid den tiden. Senare utvecklade Sumitomo Special Metals framgångsrikt pulvermetallurgiprocessen, och General Motors utvecklade framgångsrikt smältspinningsprocessen, som kunde förbereda NdFeB-magneter. Denna typ av magnet är den näst mest magnetiska permanentmagneten efter holmiummagneten med absolut noll, och det är också den mest använda sällsynta jordartsmagneten. NdFeB-magneter används ofta i elektroniska produkter, såsom hårddiskar, mobiltelefoner,

Klassificering

NdFeB är uppdelat i sintrad NdFeB och bunden NdFeB. Bonded NdFeB är magnetisk i alla riktningar och är korrosionsbeständig; och sintrad NdFeB är lätt att korrodera, och ytan måste beläggas. Generellt finns det galvaniserad, nickel, miljövänlig zink, miljövänlig nickel, nickel-koppar-nickel, miljövänlig nickel-koppar-nickel, etc. Sintrad NdFeB delas generellt in i axiell magnetisering och radiell magnetisering, beroende på erforderlig arbetsyta.

Kemisk sammansättning

NdFeB permanentmagnetmaterial är ett permanentmagnetmaterial baserat på den intermetalliska föreningen Nd2Fe14B. Huvudkomponenterna är sällsynta jordartsmetaller neodym (Nd), järn (Fe), bor (B). Bland dem är det sällsynta jordartselementet huvudsakligen neodym (Nd). För att få olika egenskaper kan den delvis ersättas av andra sällsynta jordartsmetaller som dysprosium (Dy) och praseodym (Pr). Järn kan också delvis ersättas av andra metaller som kobolt (Co) och aluminium (Al). Innehållet av bor är litet, men det spelar en viktig roll i bildandet av intermetalliska föreningar med tetragonal kristallstruktur, vilket gör att föreningarna har hög mättnadsmagnetisering, hög enaxlig anisotropi och hög Curie-temperatur.

Den tredje generationens permanentmagnet NdFeB för sällsynta jordartsmetaller är den mest kraftfulla permanentmagneten bland samtida magneter. Dess huvudsakliga råmaterial är sällsynt jordartsmetall neodym 29%-32,5%, metallelement järn 63,95-68,65%, icke-metallelement bor 1,1-1,2% och dysprosium 0,6-8% niob 0,3-0,5% aluminium 0,3-0,5% koppar -0,15 % och andra element.

Process flöde

Teknologisk process: satsning → smältgöt/spinning → pulvertillverkning → pressning → sintring och härdning → magnetisk testning → slipning → stiftskärning → galvanisering → färdig produkt. Ingredienserna är grunden, och sintringen och tempereringen är nyckeln.

NdFeB magnetråvaruproduktionsverktyg och prestandatestverktyg: smältugn, bandugn, käftkross, jetkvarn, formpressningsmaskin, vakuumförpackningsmaskin, isostatisk pressmaskin, sintringsugn, värmebehandlingsvakuumugn, magnetiskt prestandatestinstrument, Gauss-mätare.

NdFeB magnetbearbetningsverktyg: centrumlös slipmaskin, rundningsmaskin, dubbeländslip, plattslipmaskin, skärmaskin, dubbelsidig slipmaskin, trådskärning, bänkborr, specialformad slipmaskin, etc.

Ansökan

Sintrade NdFeB permanentmagnetmaterial har utmärkta magnetiska egenskaper och används i stor utsträckning inom elektronik, elektriska maskiner, medicinsk utrustning, leksaker, förpackningar, hårdvarumaskiner, flyg och andra områden. De vanligaste är permanentmagnetmotorer, högtalare, magnetiska separatorer, datordiskenheter, instrument för magnetisk resonansavbildning, etc.