Magnetische materialen kunnen worden onderverdeeld in hardmagnetische materialen en zachtmagnetische materialen. Onder hen verwijzen hardmagnetische materialen naar materialen die zijn gemagnetiseerd tot verzadiging in een extern magnetisch veld, maar na verwijdering van het externe magnetische veld kunnen ze nog steeds een hoge remanentie behouden en een stabiel magnetisch veld leveren. , Ook wel permanent magneetmateriaal genoemd. Door gebruik te maken van deze functie, worden materialen met permanente magneten veel gebruikt in veel industrieën, zoals energie, informatie en communicatie, transport, computers en medische apparatuur. In de afgelopen jaren hebben de superieure prestaties van materialen met permanente magneten op het gebied van energiebesparende huishoudelijke apparaten, hybride elektrische voertuigen/zuiver elektrische voertuigen, windenergie en waterkrachtopwekking steeds meer aandacht getrokken.

De toepassing en het onderzoek van materialen met permanente magneten begon aan het einde van de negentiende eeuw. Met de diepgaande studie van materiaalmagnetisme en de verbetering van verschillende productieprocessen, omvat het onderzoek naar materialen met permanente magneten hoofdzakelijk drie fasen: magneten van metaallegeringen, magnetische materialen van ferriet en materialen met permanente magneten van zeldzame aarde. Onder hen, hoewel magneten van metaallegeringen en magnetische materialen van ferriet de voordelen hebben van goedkope en overvloedige grondstoffen, is hun maximale magnetische energieproduct (BH) max over het algemeen minder dan 10MGOe en zijn hun magnetische eigenschappen slecht, dus worden ze geleidelijk vervangen door zeldzame aarde permanente magneet materialen.

Sinds zijn verschijning in het begin van de jaren zestig, na tientallen jaren van ontwikkeling, zijn er drie generaties zeldzame-aarde-permanente-magneetmaterialen met praktische waarde gevormd: de eerste generatie zeldzame-aarde-permanente-magneetmateriaal (SmCo5), het tweede generatie zeldzame-aarde-permanente-magneetmateriaal (Sm2Co17 ) En het permanente magneetmateriaal van de derde generatie zeldzame aarde (Nd2Fe14B).

Classificatiemenu:

1.1 AlNiCo-magneten

AlNiCo (AlNiCo) is het vroegst ontwikkelde materiaal voor permanente magneten, een legering die is samengesteld uit aluminium, nikkel, kobalt, ijzer en andere sporenelementen. Alnico permanent magneetmateriaal werd met succes ontwikkeld in de jaren dertig van de vorige eeuw. In die tijd had het de beste magnetische eigenschappen en een kleine temperatuurcoëfficiënt, dus het werd het meest gebruikt in permanentmagneetmotoren. Na de jaren zestig, met de komst van ferriet permanente magneten en zeldzame aarde permanente magneten, werd de toepassing van alnico permanente magneten in motoren geleidelijk vervangen, en het aandeel vertoonde een neerwaartse trend.

Permanente magneet Alnico (Alnico) is een ijzerlegering, naast ijzer is ook aluminium (Al), nikkel (Ni), kobalt (Co) en een kleine hoeveelheid andere ingrediënten toegevoegd om de magnetische eigenschappen te verbeteren. De Engelse term naam"Alnico"wordt gevormd door de elementsymbolen van de drie belangrijkste toevoegingen samen te voegen.

Alnico-legering heeft een hoge coërciviteit en een hoge Curie-temperatuur. Alnico-legering is hard en broos en kan niet koud worden bewerkt (koud werk). Het moet worden gemaakt door middel van giet- of sinterprocedures (sinteren). Alnico kan magnetische velden genereren tot 0,15 Tesla. Om een ​​voorbeeld te geven van een anisotrope gegoten Alnico-legering met intermediaire eigenschappen: de samenstelling van Alnico-6 is 8% Al, 16% Ni, 24% Co, 3% Cu, 1% Ti, en de andere zijn Fe. Alnico-6 heeft een maximaal magnetisch energieproduct (BHmax) van 3,9 megagauss-oested (MG Oe), een coërciviteit van 780 oersted, een Curie-temperatuur van 860 °C en een maximale bedrijfstemperatuur van 525 °C.

Classificatie

Volgens verschillende productieprocessen is het verdeeld in gesinterd AlNiCo (Sintered AlNiCo) en gegoten AlNiCo (Cast AlNiCo). De productvormen zijn meestal rond en vierkant. Het gietproces kan in verschillende maten en vormen worden verwerkt; in vergelijking met het gietproces is het gesinterde product beperkt tot een klein formaat, en de maattolerantie van de door hem geproduceerde blanco is beter dan die van het gietproduct, en de magnetische eigenschap is iets lager dan die van het gietproduct, maar het kan zijn Verwerkbaarheid is beter. Van de permanente magneetmaterialen heeft de gegoten AlNiCo permanente magneet de laagste omkeerbare temperatuurcoëfficiënt en kan de werktemperatuur oplopen tot 600 graden Celsius. Alnico permanente magneetproducten worden veel gebruikt in verschillende instrumentatie- en andere toepassingsgebieden.

Voordelen

De voordelen van AlNiCo-magneten zijn een hoge remanentie (tot 1,35T) en een lage temperatuurcoëfficiënt. Wanneer de temperatuurcoëfficiënt -0,02% / ℃ is, kan de maximale bedrijfstemperatuur ongeveer 520 ℃ bereiken. Het nadeel is dat de dwangkracht erg laag is (meestal minder dan 160 kA/m) en dat de demagnetisatiecurve niet-lineair is. Hoewel AlNiCo-magneten gemakkelijk kunnen worden gemagnetiseerd, kunnen ze daarom ook gemakkelijk worden gedemagnetiseerd.

toepassingen

Veel industriële en consumentenproducten hebben sterke permanente magneten nodig. Elektromotoren, pick-ups voor elektrische gitaren, microfoons, sensoren, luidsprekers, lopende golfbuizen, koemagneten, enz. Gebruiken allemaal alnico-magneten. Maar nu gebruiken veel producten in plaats daarvan zeldzame-aardemagneten, omdat dit type materiaal een sterker magnetisch veld (Br) en een hoger maximaal energieproduct (BHmax) kan geven, waardoor het product kleiner kan worden gemaakt.

1.2 Fe-chroom-kobalt permanente magneetlegering

De belangrijkste componenten zijn ijzer, chroom en kobalt, en het bevat ook molybdeen en een kleine hoeveelheid titanium en silicium. De verwerkingsprestaties zijn goed en het kan koude en hete plastische vervorming ondergaan.De magnetische eigenschappen zijn vergelijkbaar met AlNiCo permanente magneetlegeringen en de magnetische eigenschappen kunnen worden verbeterd door plastische vervorming en warmtebehandeling. Het wordt gebruikt om verschillende kleine magneetcomponenten te vervaardigen met een kleine doorsnede en een complexe vorm.

2.1 Ferrietmagneten

Ferrietmagneet is een gesinterd permanent magneetmateriaal, dat is samengesteld uit barium- en strontiumferriet. Dit soort magnetisch materiaal heeft niet alleen sterke anti-demagnetisatieprestaties, maar heeft ook het voordeel van lage kosten. Ferrietmagneten zijn stijf en bros en vereisen speciale bewerkingsprocessen. Omdat de tegenovergestelde magneet langs de fabricagerichting is georiënteerd, moet deze in de genomen richting worden gemagnetiseerd, terwijl de magneet van hetzelfde geslacht in elke richting kan worden gemagnetiseerd omdat deze niet is georiënteerd, hoewel er aan de zijkant een iets sterkere magnetische inductie te vinden is waar de druk vaak het kleinst is. Het magnetische energieproduct varieert van 1.1MGOe tot 4.0MGOe. Vanwege de lage kosten hebben ferrietmagneten een breed scala aan toepassingen, van motoren, luidsprekers tot speelgoed en handwerk,

Materiële kenmerken

Geproduceerd door middel van poedermetallurgie, is het restmagnetisme laag en is de magnetische permeabiliteit voor herstel klein. Grote dwangkracht, sterk anti-demagnetisatievermogen, vooral geschikt voor magnetische circuitstructuur onder dynamische werkomstandigheden. Het materiaal is hard en bros en kan worden gebruikt voor het doorslijpen met diamantgereedschappen. De belangrijkste grondstof is oxide, dus het is niet gemakkelijk te corroderen. Werktemperatuur: -40°C tot +200°C.

Ferrietmagneten zijn verder onderverdeeld in anisotropie (anisotropie) en isotropie (isotropie). Het isotrope gesinterde ferriet permanente magneetmateriaal heeft zwakke magnetische eigenschappen, maar kan in verschillende richtingen van de magneet worden gemagnetiseerd; het anisotrope gesinterde ferriet permanente magneet materiaal heeft sterke magnetische eigenschappen, maar kan alleen worden gemagnetiseerd in de richting van de magneet. Vooraf bepaalde magnetisatierichting magnetisatie.

Verschillen met NdFeB-magneten

Een ferrietmagneet is een metaaloxide met ferromagnetische eigenschappen. In termen van elektrische eigenschappen is de soortelijke weerstand van ferriet veel groter dan die van magnetische materialen van metaal en legeringen, en het heeft ook hogere diëlektrische eigenschappen. Er is ook aangetoond dat de magnetische eigenschappen van ferriet een hogere magnetische permeabiliteit hebben bij hoge frequenties. Daarom is ferriet een veelgebruikt niet-metalen magnetisch materiaal geworden op het gebied van hoge frequentie en zwakke stroom. Behorend tot niet-metalen magnetische materialen, is het een samengesteld oxide (of ferriet) van magnetisch ijzeroxide en een of meer andere metaaloxiden. De magnetische kracht is meestal 800-1000 gauss en wordt vaak gebruikt in luidsprekers, luidsprekers en andere apparatuur.

De voordelen van NdFeB-magneten zijn hoge kostenprestaties en goede mechanische eigenschappen; de nadelen zijn dat het Curie-temperatuurpunt laag is, de temperatuurkarakteristieken slecht zijn en gemakkelijk verpulverd en gecorrodeerd kunnen worden. Het moet worden aangepast door de chemische samenstelling aan te passen en methoden voor oppervlaktebehandeling toe te passen. Verbetering kan voldoen aan de eisen van praktische toepassing. NdFeB hoort erbijtot de derde generatie zeldzame aarde permanente magneetmaterialen. Het heeft de kenmerken van klein formaat, lichtgewicht en sterk magnetisme. Het is momenteel de magneet met de beste prestatie- en prijsverhouding. De voordelen van een hoge energiedichtheid zorgen ervoor dat NdFeB permanente magneetmaterialen veel worden gebruikt in de moderne industrie en elektronische technologie. In de staat van kale magneten kan de magnetische kracht ongeveer 3500 Gauss bereiken.

2.2 Rubberen magneten

Rubbermagneet is een soort ferrietmagnetische materiaalserie, die is gemaakt van gebonden ferrietmagnetisch poeder en synthetisch rubber, en is gemaakt door extrusiegieten, kalanderen, spuitgieten en andere processen. Het heeft zachtheid, elasticiteit en draaibaarheid. de magneet. Het kan worden verwerkt tot stroken, rollen, vellen, blokken, ringen en diverse complexe vormen.

Originele kenmerken

Het heeft flexibiliteit, elasticiteit en buigbaarheid en kan worden geproduceerd tot rollen, vellen, stroken, blokken, ringen en verschillende complexe vormen door middel van extrusie, kalanderen, injectie, matrijsvorming en andere processen. Het oppervlak kan ook worden bedekt met PVC-folie, gecoat papier, dubbelzijdig plakband, gecoat met UV-olie, of in kleur worden bedrukt en in verschillende vormen worden gestanst.

Verwerkingsfuncties

Rubbermagneten zijn samengesteld uit magnetisch poeder (SrO6, Fe2O3), gechloreerd polyethyleen (CPE) en andere additieven (EBSO, DOP), enz., en worden vervaardigd door extrusie en kalanderen. Rubberen magneten kunnen homoseksueel of heteroseksueel zijn en kunnen worden gebogen, gedraaid of gerold. Het kan zonder verdere bewerking worden gebruikt en de vorm kan worden bijgesneden volgens de gewenste maat, en het kan ook worden bedekt met PVC, lijm, UV-olie, enz. Volgens de eisen van de klant. Het magnetische energieproduct is 0,60-1,50 MGOe.

Productieproces

Ingrediënten → mengen → extrusie / kalanderen / spuitgieten → verwerking → magnetisatie → inspectie → verpakking

prestatie test

Uiterlijk, grootte, magnetische eigenschappen, magnetische polariteit, hardheid, soortelijk gewicht, treksterkte, verouderingsbestendigheid, rotatieprestaties

Industrieel toepassingsgebied

Toepassingsgebieden van rubberen magneten: koelkasten, rekken voor berichten, bevestigingsmiddelen voor het bevestigen van objecten aan metalen lichamen voor reclame, enz., magneetplaten voor speelgoed, leerinstrumenten, schakelaars en sensoren. Hoofdzakelijk gebruikt in industrieën zoals micromotoren, koelkasten, desinfectiekasten, keukenkasten, speelgoed, briefpapier en advertenties.

3.1 Samarium kobalt magneten

Samarium-kobalt (SmCo), als de tweede generatie zeldzame aarde permanente magneet, heeft niet alleen een hoog magnetisch energieproduct (14-32MGOe) en betrouwbare dwangkracht, maar vertoont ook goede temperatuurkarakteristieken in de zeldzame aarde permanente magneetserie. In vergelijking met NdFeB is SmCo geschikter voor het werken in een omgeving met hoge temperaturen.

SmCo5 Sm2Co17

Remanentie Br>1.05T (>10,5 kg)

Magnetische inductie coërciviteit HcB>676 kA/m² (>8.5kOe)

Intrinsieke dwang Hcj>1194 kA/m (>15kOe)

Maximaal energieproduct (BH) max>209.96kJ/m3 (26~30MGs.Oe)

Br-temperatuurcoëfficiënt -0,03%/℃

Omkeerbare magnetische permeabiliteit μ 1,03H/m

Curietemperatuur Tc 670 ~ 850 ℃

3.2 Neodymium-magneten

Neodymium-magneet, ook bekend als NdFeB-magneet (NdFeB-magneet), is een tetragonaal kristal gevormd door neodymium, ijzer en boor (Nd2Fe14B). In 1982 ontdekte Masato Sagawa van Sumitomo Special Metals neodymiummagneten. Het magnetische energieproduct (BHmax) van deze magneet is groter dan dat van de samarium-kobaltmagneet en het was destijds het materiaal met het grootste magnetische energieproduct ter wereld. Later ontwikkelde Sumitomo Special Metals met succes het poedermetallurgieproces en ontwikkelde General Motors met succes het smeltspinproces, dat NdFeB-magneten kon maken. Dit soort magneet is de tweede meest magnetische permanente magneet na de absolute nul holmiummagneet, en het is ook de meest gebruikte zeldzame-aardemagneet. NdFeB-magneten worden veel gebruikt in elektronische producten, zoals harde schijven, mobiele telefoons,

Classificatie

NdFeB is verdeeld in gesinterd NdFeB en gebonden NdFeB. Bonded NdFeB is magnetisch in alle richtingen en is corrosiebestendig; en gesinterd NdFeB is gemakkelijk te corroderen en het oppervlak moet worden gecoat. Over het algemeen zijn er gegalvaniseerd, nikkel, milieuvriendelijk zink, milieuvriendelijk nikkel, nikkel-koper-nikkel, milieuvriendelijk nikkel-koper-nikkel, enz. Gesinterd NdFeB is over het algemeen verdeeld in axiale magnetisatie en radiale magnetisatie, afhankelijk van de benodigde werkoppervlak.

Chemische samenstelling

NdFeB permanent magneetmateriaal is een permanent magneetmateriaal op basis van de intermetallische verbinding Nd2Fe14B. De belangrijkste componenten zijn zeldzame aardmetalen neodymium (Nd), ijzer (Fe), boor (B). Onder hen is het zeldzame-aarde-element voornamelijk neodymium (Nd). Om andere eigenschappen te verkrijgen, kan het gedeeltelijk worden vervangen door andere zeldzame aardmetalen zoals dysprosium (Dy) en praseodymium (Pr). IJzer kan ook gedeeltelijk worden vervangen door andere metalen zoals kobalt (Co) en aluminium (Al). Het boorgehalte is klein, maar het speelt een belangrijke rol bij de vorming van intermetallische verbindingen met een tetragonale kristalstructuur, waardoor de verbindingen een hoge verzadigingsmagnetisatie, hoge uniaxiale anisotropie en hoge Curie-temperatuur hebben.

De derde generatie zeldzame aarde permanente magneet NdFeB is de krachtigste permanente magneet onder de hedendaagse magneten. De belangrijkste grondstoffen zijn zeldzame aardmetaal neodymium 29% -32,5%, metaalelement ijzer 63,95-68,65%, niet-metaalelement boor 1,1-1,2% en dysprosium 0,6-8% niobium 0,3-0,5% aluminium 0,3-0,5% koper 0,05 -0,15% en andere elementen.

Processtroom

Technologisch proces: batching → smelting ingots/spinnen → poeder maken → persen → sinteren en ontlaten → magnetisch testen → slijpen → pensnijden → galvaniseren → eindproduct. De ingrediënten vormen de basis en het sinteren en temperen is de sleutel.

NdFeB magneet blanco productietools en prestatietesttools: smeltoven, stripoven, kaakbreker, straalmolen, persvormmachine, vacuümverpakkingsmachine, isostatische persmachine, sinteroven, warmtebehandeling vacuümoven, magnetisch prestatietestinstrument, Gauss-meter.

NdFeB-magneetbewerkingsgereedschappen: centerloze slijper, afrondmachine, dubbelzijdige slijper, platte slijper, snijmachine, dubbelzijdige slijper, draadsnijden, tafelboor, speciaal gevormde slijper, enz.

Sollicitatie

Gesinterde NdFeB permanente magneetmaterialen hebben uitstekende magnetische eigenschappen en worden veel gebruikt in elektronica, elektrische machines, medische apparatuur, speelgoed, verpakkingen, hardwaremachines, ruimtevaart en andere gebieden. De meest voorkomende zijn motoren met permanente magneten, luidsprekers, magnetische scheiders, computerschijfstations, instrumenten voor beeldvorming met magnetische resonantie, enz.