软磁材料 硬磁(永磁)材料 铁氧体永磁材料介绍

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按照磁滞回线形状的不同,铁磁材料可分软磁材料和硬磁(永磁)材料两大类。

    1、软磁材料

    软磁材料的磁滞回线窄、剩磁Br和矫顽力Hc都小,如下图所示。

    软磁与硬磁磁滞回线

    由于软磁材料的磁导率较高,适用于制造电机和变压器的铁心。

    常用的软磁材料有铸铁、电工用热轧硅钢薄板(GB5212-85)、冷轧电工钢带(片)(GB2521-88)、家用电器用热轧硅钢薄钢板、软磁合金带、电工用纯铁棒等。

    2、硬磁(永磁)材料

    硬磁(永磁)材料的磁滞回线宽、剩磁Br和矫顽力Hc都大,如上图所示。

    由于剩磁Br大,硬磁材料可用以制作永久磁铁,故亦称永磁材料。

    通常,剩磁Br、矫顽力Hc和磁能积(BH)max是表征永磁材料性能的三项指标。

    硬磁(永磁)材料有磁滞合金冷轧带(GBn171-82)、铁钴钒永磁合金(GBn172-82)、铁钴钼磁滞合金热轧棒材(GBn173-82)、铸造铝镍钴和粉末烧结铝镍钴永磁合金(GBn4753-84)、烧结和粘结永磁铁氧体材料(SJ/T10410-93)等。

    此外,作为在电机中使用的硬磁材料还有稀土永磁材料,如钐钴、钐镨钴、钕铁硼,稀土钴等。

    3、铁氧体永磁材料

    铁氧体永磁材料属于非金属永磁材料,在电机中常用的有两种,钡铁氧体和锶铁氧体。它们的磁性能相差不多,而锶铁氧体的Hc值略高于钡铁氧体,更适于在电机中使用。

    铁氧体永磁的突出优点:价格低廉,不含稀土元素、钴、镍等贵金属;制造工艺也较为简单;矫顽力较大,Hc为128~320kA/m,抗去磁能力较强;密度小,只有4~5.2g/cm³,质量较轻;退磁曲线接近于直线,或者说退磁曲线的很大一部分接近直线,回复线基本上与退磁曲线的直线部分重合,可以不需要像铝镍钴永磁那样进行稳磁处理,在电机中应用最为广泛,是目前电机中用量最大的永磁材料。

    铁氧体永磁的主要缺点:剩磁密度不高,Br仅为0.2~0.44T,最大磁能积(BH)max仅为6.4~40kJ/m³。因此需要加大提供磁通的截面积,使电机体积增大,环境温度对磁性能的影响大。铁氧体永磁的矫顽力温度系数为正值,其矫顽力随温度的升高而增大,随温度降低而减小,这与其他几种常用永磁材料不同。铁氧体永磁在使用时要进行最低环境温度时最大去磁工作点的校核计算,以防止在低温时产生不可逆退磁。

    铁氧体永磁材料硬而脆,且不能进行电加工,仅能切片和进行少量磨加工。通常采用软质砂轮,最好选用R3碳化硅砂轮,并且磨削速度要适当,磨削中要用水充分冷却,这样既能加快磨削速度,又不致磨裂永磁体。

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