永 磁铁 (英文名:permanent magnet)是一种永久性的磁铁,可以是 天然产物 (也被称为天然磁石),也可以由人工制造(最强的磁铁是钕铁硼磁铁)。永磁铁的特点是拥有宽磁滞回线、高 矫顽力 、高剩磁,一经磁化即能保持恒定磁性。它也被称为永磁材料、硬磁材料。
应用中,永磁体工作于深度 磁饱和 和充磁后磁瑞回线的第二象限 退磁 部分。永磁体应具有尽可能高的矫顽力Hc、剩磁Br与最大磁能积(BH)m,以保证储存最大的磁能及稳定的磁性。
分类
按材料分类分类
(1)合金永磁材料
包括 稀土永磁材料 ( 钕铁硼 Nd2Fe14B )、钐钴(SmCo)、铝 钴(AlNiCo)
按生产工艺分类
按生产工艺不同分为:烧结铁氧体、粘结铁氧体、注塑铁氧体,这三种工艺依据磁晶的取向不同又各分为等方性和异方性磁体。
以上是目前市面上的主要永磁材料,还有一些因生产工艺原因或成本原因,不能大范围应用而淘汰,如 铜 Ni- Fe(铜镍铁)、Fe-Co-Mo(铁钴 )、Fe-Co-V(铁钴钒)、MnBi(锰铋)
主流
稀土永磁材料
稀土永磁材料(钕铁硼Nd2Fe14B)按生产工艺不同分为以下三种:
(1)粘结钕铁硼(Bonded NdFeB)
粘结钕铁硼是将钕铁硼粉末与树脂、塑胶或低 熔点 金属等 粘结剂 均匀混合,然后用压缩、挤压或注射成型等方法制成的复合型钕铁硼永磁体。产品一次成形,无需二次加工、可直接做成各种复杂的形状。粘结钕铁硼的各个方向都有磁性,可以加工成钕铁硼压缩模具和注塑模具。精密度高、磁性能极佳、耐腐蚀性好、温度稳定性好。
(2) 烧结钕铁硼 (Sintered NdFeB)
烧结钕铁硼永磁体经过 气流 磨制粉后 冶炼 而成, 矫顽力 值很高,且拥有极高的磁性能,其最大磁能积(BHmax)高过 铁氧体 ( 肥粒铁 )10倍以上。其本身的机械性能亦相当之好,可以切割加工不同的形状和钻孔。高性能产品的最高工作温度可达200℃。
由于它的物质含量容易导致锈蚀,所以根据不同要求必须对表面进行不同的凃层处理。(如镀锌、镍、环保锌、环保镍、镍铜镍、环保镍铜镍等。
(3)注塑 钕铁硼 (Zhusu NdFeB)
有极高之精确度、容易制成 各向异性 形状复杂的薄壁环或薄磁体。
烧结铁氧体
烧结铁氧体(Sintered 肥粒铁 )的主要原料包括BaFe12019和SrFe12019,依据磁晶的取向不同分为等方性和异方性磁体。
由于其低廉的价格和适中的磁性能而成为目前应用较为广泛的一种磁体。铁氧体 磁铁 是通过陶瓷工艺法制造而成,质地也比较坚硬,也属 脆性 材料,由于铁氧体磁铁有很好的耐温性及价格低廉,已成为应用较为广泛的永磁体。
橡胶磁
橡胶磁( 生胶 Magnet)是铁氧体磁材系列中的一种,由粘结铁氧体料粉与 合成橡胶 复合经挤出成型、 压延成型 、注射成型等工艺而制成的具有柔软性、弹性及可扭曲的磁体。可加工成条状、卷状、片状及各种复杂形状。橡胶磁体由 磁粉 (SrO6 氧化铁 )、 聚乙烯 ( CPE )和其它添加剂(EBSO、 DOP )等组成,通过挤出、压延制造而成。橡胶磁材可以是同性的或异性的,它由 铁氧体 磁粉、CPE和某些 微量元素 制成,可弯、可捻、可卷。它无需更多 机械加工 即可使用,也可以按所需尺寸修整形状, 橡胶磁 也可以根据客户要求复 聚氯乙稀 ,背胶,上UV油等。它的磁能积在0.60 至1.50 MGOe之间。橡胶磁材的应用领域:冰箱、讯息告示架、将物件固定于 金属体以用作广告等的 紧固件 ,用于玩具、教学仪器、开关和感应器的磁片。主要应用于 微特电机 、电冰箱、消毒柜、厨柜、玩具、 文具 、广告等行业。
铝镍钴
铝镍钴(AlNiCo)是最早开发出来的一种永磁材料,是由铝、镍、钴、铁和其它微量金属元素构成的一种合金。根据生产工艺不同分为 烧结 铝镍钴(Sintered AlNiCo)和铸造铝镍钴(Cast AlNiCo)。产品形状多为圆形和方形。铸造工艺可以加工生产成不同的尺寸和形状;与铸造工艺相比,烧结产品局限于小的尺寸,其生产出来的毛坯尺寸公差比铸造产品毛坯要好,磁性能要略低于铸造产品,但可加工性要好。在永磁材料中,铸造 铝镍钴 永磁有着最低可逆 温度系数 ,工作温度可高达600℃以上。铝镍钴永磁产品广泛应用于各种仪器仪表和其他应用领域。
钐钴
钐钴(SmCo)依据成份的不同分为SmCo5和Sm2Co17,分别为笫一代和笫二代 稀土永磁材料 。由于其原材料十分稀缺,价格昂贵而使其发展受到限制。钐钴(SmCo)作为第二代 稀土 永磁体,不但有着较高的磁能积(14-28MGOe)和可靠的 矫顽力 ,而且在稀土永磁系列中表现出良好的温度特性。与 钕铁硼 相比,钐钴更适合工作在高温环境中(>200℃)。
应用
永磁铁广泛用于 电子 、电气、机械、运输、医疗及生活用品等各个领域中。如 扬声器 、电话受话器的永磁体;磁电系电表的磁系统; 发电机 、永磁电机中的 磁极 ;机器制造业所用永磁器件(如 平面磨床 的 永磁吸盘 等)以及磁悬浮系统、磁性轴承;磁分离系统、磁选矿、磁净化水系统, 磁控管 、质子加速器的磁系统等。