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軟磁材料硬磁材料介紹

按照磁滯回線(xiàn)形狀的不同,鐵磁材料可分軟磁材料和硬磁(永磁)材料兩大類(lèi)。

1、軟磁材料

軟磁材料的磁滯回線(xiàn)窄、剩磁Br和矯頑力Hc都小,如下圖所示。

由于軟磁材料的磁導率較高,適用于制造電機和變壓器的鐵心。

常用的軟磁材料有鑄鐵、電工用熱軋硅鋼薄板(GB5212-85)、冷軋電工鋼帶(片)(GB2521-88)、家用電器用熱軋硅鋼薄鋼板、軟磁合金帶、電工用純鐵棒等。

2、硬磁(永磁)材料

硬磁(永磁)材料的磁滯回線(xiàn)寬、剩磁Br和矯頑力Hc都大,如上圖所示。

由于剩磁Br大,硬磁材料可用以制作永久磁鐵,故亦稱(chēng)永磁材料。

通常,剩磁Br、矯頑力Hc和磁能積(BH)max是表征永磁材料性能的三項指標。

硬磁(永磁)材料有磁滯合金冷軋帶(GBn171-82)、鐵鈷釩永磁合金(GBn172-82)、鐵鈷鉬磁滯合金熱軋棒材(GBn173-82)、鑄造鋁鎳鈷和粉末燒結鋁鎳鈷永磁合金(GBn4753-84)、燒結和粘結永磁鐵氧體材料(SJ/T10410-93)等。

此外,作為在電機中使用的硬磁材料還有稀土永磁材料,如釤鈷、釤鐠鈷、釹鐵硼,稀土鈷等。

3、鐵氧體永磁材料

鐵氧體永磁材料屬于非金屬永磁材料,在電機中常用的有兩種,鋇鐵氧體和鍶鐵氧體。它們的磁性能相差不多,而鍶鐵氧體的Hc值略高于鋇鐵氧體,更適于在電機中使用。

鐵氧體永磁的突出優(yōu)點(diǎn):價(jià)格低廉,不含稀土元素、鈷、鎳等貴金屬;制造工藝也較為簡(jiǎn)單;矯頑力較大,Hc為128~320kA/m,抗去磁能力較強;密度小,只有4~5.2g/cm3,質(zhì)量較輕;退磁曲線(xiàn)接近于直線(xiàn),或者說(shuō)退磁曲線(xiàn)的很大一部分接近直線(xiàn),回復線(xiàn)基本上與退磁曲線(xiàn)的直線(xiàn)部分重合,可以不需要像鋁鎳鈷永磁那樣進(jìn)行穩磁處理,在電機中應用最為廣泛,是目前電機中用量最大的永磁材料。

鐵氧體永磁的主要缺點(diǎn):剩磁密度不高,Br僅為0.2~0.44T,最大磁能積(BH)max僅為6.4~40kJ/m3。因此需要加大提供磁通的截面積,使電機體積增大,環(huán)境溫度對磁性能的影響大。鐵氧體永磁的矯頑力溫度系數為正值,其矯頑力隨溫度的升高而增大,隨溫度降低而減小,這與其他幾種常用永磁材料不同。鐵氧體永磁在使用時(shí)要進(jìn)行最低環(huán)境溫度時(shí)最大去磁工作點(diǎn)的校核計算,以防止在低溫時(shí)產(chǎn)生不可逆退磁。

鐵氧體永磁材料硬而脆,且不能進(jìn)行電加工,僅能切片和進(jìn)行少量磨加工。通常采用軟質(zhì)砂輪,最好選用R3碳化硅砂輪,并且磨削速度要適當,磨削中要用水充分冷卻,這樣既能加快磨削速度,又不致磨裂永磁體。

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