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钐钴永磁材料基基础知识详解

发布时间: 2020-09-10 00:07

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  钐钴永磁材料发明于二十世纪五十年代,第一块实用的钐钴永磁体于 1965 年在美国空 军材料实验室制造出来, 二十世纪六十年代末开始工业化生产钐钴永磁体, 经历四十余年后, 现在全世界年产钐钴永磁材料大约三千吨左右,其中中国大约一千吨左右。 一:性能见样本:其中 RECo5 表示 1:5,RE2Co17 表示 2:17,大约分二大类,其中 1: 5 分镨钐钴和纯钐钴。二类(这根据客户的要求) 制造工艺: 原材料准备→合金熔炼→制粉→磁钢成型→冷等静压→烧结→时效处理→ 充磁→产品。 1:5 中的镨钐钴不要时效处理 二:磁特性参数 1. 磁通量(¢) 永磁体的磁通量从 N 极出来, 经过周围空间回到该磁体,S 极磁通量用磁通表测量, 有大小两个单位,大单位叫韦伯( Wb) ,小单位叫马克斯韦(Mx) ,它们的关系 为 1Wb=1000000000Mx. 2. 磁体密度(B) 单位面积(S)上垂直通过的磁通量(¢)叫磁通密度(B).B=¢/S. 1T=10000G, 磁通密度(B)用特斯拉计测量。 3. 剩磁(Br 或 Mr) 剩磁是简称,全称是“剩余磁感应强度(Br)”或“剩余磁化强度” (Mr) 4. 磁场强度(H) 电流在其周围产生磁场,充磁强度(H)表示磁场强度大小,它的单位有两个安米 (A/m)和奥斯特(Oe). 1000(KA/m)=4π*1000(Oe) 5. 矫顽力(Hc) 永磁体经有效充磁后显示磁性,磁通量从 N 极出来回到 S 极,在反向磁场作用下 永磁磁体顽强地保持该磁性,直到在某一大小的反向磁场下,该磁性退到零,此 磁场的数值就是该永磁体的矫顽力数值。 6. 最大磁能积(BH)max 在 B 和 H 的退磁曲线上,每一点都有一组数值(Bi,Hi)及乘积 Bi,Hi,在 Br 点 H 值为 0.故 BH 乘积为 0.在 Hcb 点 B 值为 0.故 BH 乘积为 0.在此两点之间定有一点 的 BH 乘积达到最大,记为(BH)max,并称它为最大磁能积。 7. 居里温度(Tc) 每种永磁材料都有自己的居里温度,在该温度以上,值磁性消失,降到该温度以 下,6up强磁性又产生。 TC℃ SmCo5 750℃ Sm2C017 800-820℃ 8. 可逆磁到率(Ur) 在动态电磁回路中需要知道 B-H 退磁曲线的频率,称它为可逆磁导率(Ur) AINiCo SmCo5 Sm2Co17 NdFeB ur 1.3-5.2 1.02-1.10 1.05-1.10 1.05-1.10 9. 临界磁场(Hk) 在 M-H 退磁曲线上,当反向磁场逐渐增大,磁化强度 M 慢慢下降,到 M=0.9Mr 坛 论 com 器 压 bit. 变 子 big电 特 bbs. 比 大 p:// t ht 时, 这一点所对应的反向磁场的数值就是临界磁场 HK, 对于在动态电磁系统中使 用的永磁材料,临界磁场 Hk 是一个重要的特性参数。 三:其它物理特性参数 1. 密度 P SmCo5 Sm2Co17 8.1-8.4 8.1-8.5 2. 电阻率 SmCo5 Sm2Co17 (欧姆厘米) -8.6*10 -8.6*10 3.热膨胀系数 导热系数 比热 热膨胀系数 导热系数 比热 (10-6/℃) ( W/mk) (Kcd/kg℃) SmCo5 6 (11) 12 (⊥) 0.13 Sm2Co17 -8 (11) 11 (⊥) 12 NdFeB 6.5-7.4 (11) -0.5 (⊥) 0.12 4.机械特性参数 AiNiCo SmCo5 Sm2Co17 NdFeB 韦氏硬度 650 500-600 500-600 600 弯曲强度(N/m2) 1.2-1000000000 1.5*1000000000 2.45*1000000000 抗压强度(N/m2) 7.2*1000000000 8*1000000000 抗张(拉)强度(N/m2) 3.5*100000000 7.8*100000000 四.老化率 在正温区,当温度升高时,钐钴永磁体(已充磁的)的磁通量(磁通密度 Bd)会产生 不可逆下降,退磁率有的地方称为老化率,对于钐钴永磁材料,其退磁率随温度升高 而增大,起初增大是相当缓慢的,从某一较高温开始,退磁率急剧增大,一般以退磁 率达到-5%或-8%时的温度作为极限使用温度. 五:永磁材料的应用 1. 用于电机,高档永磁电机,一般的永磁电机采用永磁铁氧体或钕铁硼永磁体.在 温度超过 200℃或堵转力矩很大的地方,只有钐钴永磁电机才能胜任. 2. 高档音响系统中的电声器件 3. 高可靠的仪表系统,在航天,航空,医疗等领域中使用的不少仪表,必须采用钐钴 永磁体,以确保高可靠,万无一失 4. 在极为重要的雷达和通信系统中,使用大量的行波管,磁控管,追调管,追波 管, 回旋管等电真空器件, 钐钴永磁体在这些器件中使电子束沿着规定的路径 运动,这些磁体要具有 Hk14Koe 才合适,且磁性能一致性及每只磁钢中心孔 的表磁只有几高斯的误差。 5. 在极为重要的雷达和通信系统中,使用大量的隔离器 .滤波器,移机器等微波 铁氧体器件,钐钴永磁体在这些器件中使用电磁波沿着规定的路径运动。 6. 在 3000 米以下的深井中使用钐钴强磁打捞器,在 200℃的高温环境中使用钐 钴磁力传动器(泵) 7. 磁力吸头,磁选机,磁性轴承 8. 核磁共振成像仪,永磁体的贴敷磁化水 坛 论 com 器 压 bit. 变 子 big电 特 bbs. 比 大 p:// t ht