磁铁的专业知识

1、 磁铁专业知识磁铁专业知识 一、磁铁的发展历史 随着社会的发展，磁铁的应用也越来越广泛，从高科技产 品到最简单的包装磁，目前应用最为广泛的还是钕铁硼磁 铁和铁氧体磁铁。从磁铁的发展历史来看，十九世纪末二 十世纪初，人们主要使用碳钢、钨钢、铬钢和钴钢作永磁 材料。二十世纪三十年代末，铝镍钴磁铁开发成功，才使 磁铁的大规模应用成为可能。五十年代，钡铁氧体磁铁的 出现，既降低了永磁体成本，又将永磁材料的应用范围拓 宽到高频领域。到六十年代，钐钴永磁的出现，则为磁铁 的应用开辟了一个新时代。1967年，美国Dayton大学的 Strnat等，研制成钐钴磁铁，标志着稀土磁铁时代的到来。 稀土永磁已经历第

2、一代SmCo5，第二代沉淀硬化型 Sm2Co17，发展到第三代Nd-Fe-B永磁材料。目前铁氧体 磁铁仍然是用量最大的永磁材料，但钕铁硼磁铁的产值已 大大超过铁氧体永磁材料，钕铁硼磁铁的生产已发展成一 大产业。 二、磁铁物理性能的专业名词 剩磁：剩磁：永磁材料在闭路状态下经外磁场磁化饱和后，再撤消外磁场时，永磁材料 的磁极化强度J和内部磁感应强度B并不会因外磁场H的消失而消失，而会保持一 定大小的值，该值即称为该材料的剩余磁极化强度Jr和剩余磁感应强度Br统称剩 磁。 矫顽力：矫顽力：在永磁材料的退磁曲线上，当反向磁场H增大到某一值bHc时，磁体的 磁感应强度B为0，称该反向磁场H值为该材料的

3、矫顽力bHc 内矫顽力：内矫顽力：使磁体的剩余磁化强度Mr降为零所需施加的反向磁场强度，我们称之 为内禀矫顽力。 居里温度：居里温度：随着温度的升高，由于物质内部基本粒子的热振荡加剧，磁性材料内 部的微观磁偶极矩的排列逐步紊乱，宏观上表现为材料的磁极化强度J随着温度 的升高而减小，当温度升高至某一值时，材料的磁极化强度J降为0，此时磁性材 料的磁特性变得同空气等非磁性物质一样，将此温度称为该材料的居里温度Tc 工作温度：工作温度：在某一温度下永磁材料的磁性能指标与室温相比降低一规定的幅度， 将该温度称为该磁体的可工作温度Tw。 最大磁能积：最大磁能积： (BH)max 退磁曲线上任何一点的B和

4、H的乘积即Bm、 Hm和（BH） 代表了磁铁在气隙空间所建立的磁能量密度，即气隙单位体积的静磁能量，由于 这项能量等于磁铁Bm与Hm的乘积，因此称为磁能积，磁能积随B而变化的关系 曲线称为磁能曲线，其中一点对应的Bd和Hd的乘积有最大值，称为最大磁能积。 磁铁的种类很多，一般分为永磁永磁和软磁软磁两大类 软磁：当磁化发生在Hc不大于1000A/m，这样的材料称为软磁体。 具 有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。软磁材料易于磁化，也易于退磁， 广泛用于电工设备和电子设备中。应用最多的软磁材料是铁硅合金 （硅钢片）以及各种软磁铁氧体等 。 永磁磁铁又分二大分类： 第一大类是:金属合金磁铁包括钕铁硼磁铁

5、（Nd2Fe14B）、钐钴磁铁 (SmCo)、铝镍钴磁铁（ALNiCO） 第二大类是：铁氧体永磁材料（Ferrite） 磁力大小排列为：钕铁硼磁力大小排列为：钕铁硼 磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、铁氧体磁铁。磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、铁氧体磁铁。 三、磁铁的种类 四、钕铁硼磁铁 钕铁硼磁铁：钕铁硼磁铁：钕铁硼是目前发现商品化性能最高的磁铁，被人们称为 磁王，拥有极高的磁性能其最大磁能积(BHmax)高过铁氧体(Ferrite)10 倍以上。其本身的机械加工性能亦相当之好。工作温度最高可达200摄 氏度。而且其质地坚硬，性能稳定，有很好的性价比，故其应用极其 广泛。但因为其化学活性很强，所以必须

6、对其表面涂层处理。(如镀 Zn,Ni,电泳、钝化等)。 特性：特性：钕铁硼永磁材料是以金属间化合物Nd2Fe14B为基础的永磁材料。 钕铁硼具有极高的磁能积和矫力，同时高能量密度的优点使钕铁硼永 磁材料在现代工业和电子技术中获得了广泛应用，从而使仪器仪表、 电声电机、磁选磁化等设备的小型化、轻量化、薄型化成为可能 。 材质特点：材质特点：钕铁硼的优点是性价比高，具良好的机械加工特性；不足 之处在于居里温度点低，温度特性差，且易于粉化腐蚀，必须通过调 整其化学成分和采取表面处理方法使之得以改进，才能达到实际应用 的要求。 五、铁氧体磁铁 铁氧体磁铁：铁氧体磁铁：铁氧体主要原料包括BaFe12O1

7、9和SrFe12O19。通过 陶瓷工艺法制造而成，由于铁氧体磁铁有很好的耐温性、价格低廉、 性能适中，已成为应用最为广泛的永磁体 特性特性：具有较高的磁性能，较好的时间稳定性和较低的温度系数。 材质特点：材质特点：质地比较硬，属脆性材料；很好的耐温性、价格低廉、性 能适中 六、铝镍钴磁铁 铝镍钴磁铁：铝镍钴磁铁：铝镍钴是由铝、镍、钴、铁和其它微量金属元素构成的 一种合金。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。 ( 铝镍钴磁铁分类：可分为铸造铝镍钴和烧结铝镍钴两大类。) 特性：特性：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 摄氏度以上。 材质特点：材质特点：铸造工艺

8、可以加工生产成不同的尺寸和形状，可加工性很 好。 七、钐钴磁铁 钐钴磁铁钐钴磁铁（SmCo）依据成份的不同分为SmCo5和Sm2Co17。（又 称钐钴磁钢、钐钴永磁体、钐钴永久磁铁、钐钴强磁铁、稀土钴永磁 等)由于钐钴材料价格昂贵而使其发展受到限制。钐钴磁石（SmCo） 作为稀土永磁铁，不但有着较高的磁能积（14-28MGOe）、可靠的 矫顽力和良好的温度特性。与钕铁硼磁钢相比，钐钴磁铁更适合工作 在高温环境中。 特性：特性：具有高磁能积、极低的温度系数，最高工作温度可达350， 负温不限，在工作温度180以上时，其最大磁能积及温度稳定性和 化学稳定性均超过钕铁硼永磁材料 材质特点：材质特点：具有很强的抗腐蚀和抗氧化性 八、磁铁的储存注意事项 1、磁铁不要接近电子器材，接近的话会影响电子设备及控制回路而 影响使用。 2、磁铁不要存放在潮湿的环境中，以免其氧化,导致外观