LED显示屏磁铁磁柱,你知道哪些?

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众所周知磁铁可分为"永久磁铁"与"非永久磁铁"。永久磁铁可以是天然产物,又称天然磁石,也可以由人工制造。非永久性磁铁,例如电磁铁,只有在某些条件下才会出现磁性。

永磁材料分类

锅磁原理

对于锅磁这个名词,可能很多人第一次听说,锅磁是一种被钢壳包裹,形状像一个锅的磁铁,所以我们称之为锅磁(碗形磁铁),也叫磁性组件,通过磁路设计,钢壳将增加其拉力。

锅磁的应用

锅磁常用于磁力挂钩、门档、牵引灯和磁力夹具中,我们LED显示屏磁铁磁柱就是锅磁应用的一种表现。

锅磁的磁力线分布

里面就有钕铁硼锅磁。磁性锅磁拥有体积小、吸力大的特点,当垂直吸附于材质表面时,可以达到吸力最大化。它的吸力除了内置磁铁及外部铁壳构造等决定,还取决于所吸附表面的材质、厚度、平整度、及摩擦力的大小。

锅磁的种类

锅磁的应用范围非常广,根据不同使用场景的需要可以做定制,大体上来说可以做打孔或螺纹。

钕铁硼

钕铁硼永磁材料被称为" 磁王",它在1983年被发现,1985年在日本、中国和欧美同时开始产业化,到现在已经经历了35年历程。这35年来全球钕铁硼永磁材料产业蓬勃发展,磁性能不断刷新记录,材料品种和牌号不断增加,产业技术创新日新月异,材料的产量迅速提高。

钕铁硼分类

钕铁硼永磁是由钕、铁、硼形成的四方晶体,按照生产工艺的不同可分为烧结钕铁硼、粘结钕铁硼和热压钕铁硼三种,由于生产工艺的不同,他们在产品磁性能、后加工及应用上具有较大的不同。

科普小知识:

剩磁 Br

如果把磁铁比喻成海绵,剩磁就好似海绵吸水吸饱和了,这个时候显示的磁铁磁力值。它是指将一个磁铁在闭路环境下被外磁场充磁到技术饱和后撤消外磁场,此时磁铁表现的磁感应强度。

矫顽力Hcb和内禀矫顽力 Hcj

海绵里的水吸到最大,然后把水压出来,压到海绵里没有水,这个使用的压力就好比是矫顽力。它是磁体在反向充磁时,使磁感应强度降为零所需反向磁场强度的值。但此时磁体的磁化强度并不为零,只是所加的反向磁场与磁体的磁化强度作用相互抵消,此时若撤消外磁场,磁体仍具有一定的磁性能。而内禀矫顽力是使磁体的磁化强度降为零所需施加的反向磁场强度。

最大磁能积 (BH)max

海绵里吸水饱和,里面水的总量可理解为是最大磁能积。它代表了磁铁两磁极空间所建立的磁能量密度,即气隙单位体积的静磁能量,是Br与Hcj乘积的最大值,它的大小直接表明了磁体的性能高低。

常见磁铁牌号数据对比表

钕铁硼的使用寿命—永磁体的长时间稳定性

这时可能会有人问,磁铁在日常过程中磁力衰退了怎么办?

磁体长时间工作或长时间放置,周边环境(如温度、湿度、腐蚀性液体等)可能导致磁体物理及化学性质改变。有科学实验室做了有趣长时间的实验验证永磁体的衰退记录。

芬兰学者在2013年发布的一项研究结果显示,在室温环境下放置1年(10000h)的烧结钕铁硼磁体(HcJ=15.6kOe),不同Pc值的样品(Pc=-0.33,-1.1,-3.3)均没有任何可察觉的磁化损失。而三环研究院也进行了类似的测量研究,历时长达12年多(4441天),实验用的烧结钕铁硼磁体内禀矫顽力HcJ=18kOe,样品为边长10.2mm的无镀层立方体,磁导系数Pc=-2(点击磁矩、磁通与剩磁了解什么是Pc值),样品数量为8件,直接暴露在实验室所处的大气环境中,温度在22℃~28℃之间,12年内每年进行一次观察和测量。

从以上数据中可以发现,前6年所测量到的相对磁通损失基本不大,在2208天(约6年)附近出现拐点。从外观看,放置6年后的黑片磁体表面可见锈斑,这意味着磁体表面及内部已经开始氧化腐蚀,随着时间的推移,其氧化或腐蚀范围会不断地扩大,性能衰减的速率也明显加快。此外,该实验还将磁通损失从目前已测量的4441天(12年零2个月)外推到30-50年,30年预计磁通损失不足1%,50年的磁通损失约1.3%,2%对应的时间大约为150年。(上图空心圆点)

这个结果表明,如果将磁体的使用寿命定义为磁通损失率等于5%所对应的时间的话,即使磁体处于表面未做耐腐蚀涂覆,目前被测量的烧结钕铁硼磁体仍有非常长的寿命,保守估计也在30-50年。

烧结钕铁硼的表面处理与镀层

磁力测试

经过测试我们得知:

使用9.8*1.2㎜的磁片的四颗固定在单元板为320*160㎜,水平最大挂重2.3㎏

使用10*1.3㎜的磁片的四颗固定在单元板为320*160㎜,水平最大挂重3.2㎏

使用11.5*1.3㎜的磁片的四颗固定在单元板为320*160㎜,水平最大挂重3.8㎏

磁铁规格尺寸

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