烧结钕铁硼的磁场取向与充磁

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     烧结钕铁硼材料的磁性主要来源于其易被磁化的晶体结构,在外界强磁场的作用下可获得极高的磁性,并且外磁场消失后它的磁性不会因此消失,所以“充磁“是烧结钕铁硼材料获得磁性的关键一步。在烧结钕铁硼材料的生产和制备过程中,充磁是成品交付前的最后一步,但在磁粉压型成毛坯时就已经决定了钕铁硼毛坯的磁场取向,即将来的充磁方向。

磁场取向

磁性材料分为各向同性磁体和各向异性磁体两类。各向同性磁体任何方向的磁性能都相同,能任意吸在一起;各向异性磁体在不同方向上磁性能会有不同,能获得最佳磁性能的方向称为磁体的取向方向。一块方形的烧结钕铁硼磁铁,只有取向方向磁场强度最大,另外两个方向磁场强度要小很多。

磁性材料在生产过程中有取向工艺的话就是各向异性磁体,烧结钕铁硼一般都用磁场取向成型压制,那么就是各向异性了,因而在生产前需要确定取向方向,即将来的充磁方向。粉末磁场取向是制造高性能钕铁硼的关键技术之一。(粘接钕铁硼有各向同性的也有各向异性的)

充磁方向及方法

充磁是将烧结钕铁硼永磁体沿磁场取向方向施加磁场,逐渐增加磁场强度使之达到技术饱和状态的过程。

烧结钕铁硼一般有方型、圆柱、圆环、瓦型等几种形态,接下来我们就说说他们各自的充磁方向。


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除了上述普通单极充磁外,烧结钕铁硼还可根据实际需要进行多极充磁,即充磁后在一个平面上可呈现多个N,S极。因采用特殊设计的规格尺寸及极头的充磁夹具,会产生额外的充磁夹具费用。



(多级充磁,图片来源于网络)

充磁机是对磁性材料或磁性器件磁体进行磁化充磁的工具,通过它向需要被充磁的钕铁硼产品施加磁场。如果充磁的磁场达不到技术饱和磁场,则永磁体的剩磁Br和内禀矫顽力Hcj均达不到应有数值。


(充磁机,图片来源于网络)

那么充磁机的能量怎么确定呢?首先根据磁化产品磁体的尺寸,充磁方向,确定充磁工装的大小尺寸,然后计算工装中心磁场的大小,工装磁场的大小应该是磁体矫顽力的3-5倍,之后计算出磁化电流,根据电流和充磁机的电压确定充磁机的储能电容容量,最后确定充磁机的能量。

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