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我們首先來(lái)了解下強(qiáng)磁釹鐵硼與普通鐵氧體磁鐵的區(qū)別。鐵氧體磁鐵是一種具有鐵磁性的金屬氧化物。就電特性來(lái)說(shuō),鐵氧體的電阻率比金屬、合金磁性材料大得多,而且還有較高的介電性能。鐵氧體的磁性能還表現(xiàn)在高頻時(shí)具有較高的磁導(dǎo)率。因而,鐵氧體已成為高頻弱電領(lǐng)域用途廣泛的非金屬磁性材料。
而強(qiáng)磁釹鐵硼磁鐵的優(yōu)點(diǎn)是高,具良好的機(jī)械特性。不足之處在于居里溫度點(diǎn)低,溫度特性差,且易于粉化腐蝕,必須通過(guò)調(diào)整其化學(xué)成分和采取表面處理方法使之得以改進(jìn),才能達(dá)到實(shí)際應(yīng)用的要求。強(qiáng)磁釹鐵硼屬于第三代稀土永磁材料,具有體積小、重量輕和磁性強(qiáng)的特點(diǎn),是目前性能價(jià)格比蕞佳的磁體,在磁學(xué)界被譽(yù)為磁王。高能量密度的優(yōu)點(diǎn)使強(qiáng)磁釹鐵硼永磁材料在現(xiàn)代工業(yè)和電子技術(shù)中獲得了廣泛的應(yīng)用。在裸磁的狀態(tài)下,磁力可達(dá)到3500高斯左右。
預(yù)計(jì)在未來(lái)20年里,不可能有替代強(qiáng)磁釹鐵硼的磁性材料出現(xiàn)。生產(chǎn)釹鐵硼磁鐵的主要原材料有稀土金i屬釹、稀土金屬鐠、純鐵、鋁、硼鐵合金以及其他稀土原料。
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磁鐵的歷史:
磁鐵的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,從高科技產(chǎn)品到的包裝磁,目前應(yīng)用為廣泛的還是釹鐵硼磁鐵和鐵氧體磁鐵。 從磁鐵的發(fā)展歷史來(lái)看,十九世紀(jì)末二十世紀(jì)初,人們主要使用碳鋼、鎢鋼、鉻鋼和鈷鋼作永磁材料。二十世紀(jì)三十年代末,鋁鎳鈷磁鐵開(kāi)發(fā)成功,才使磁鐵的大規(guī)模應(yīng)用成為可能。
五十年代,鋇鐵氧體磁鐵的出現(xiàn),既降低了永磁體成本,又將永磁材料的應(yīng)用范圍拓寬到高頻領(lǐng)域。到六十年代,釤鈷永磁的出現(xiàn),則為磁鐵的應(yīng)用開(kāi)辟了一個(gè)新時(shí)代。1967年,圓形鐵氧體磁鐵,美國(guó)Dayton大學(xué)的Strnat等,研制成釤鈷磁鐵,標(biāo)志著稀土磁鐵時(shí)代的到來(lái)。迄今為止,稀十永磁已經(jīng)歷代SmCo5,圓形鐵氧體磁鐵供應(yīng)商,第二代沉淀硬化型Sm2Co17,圓形鐵氧體磁鐵生產(chǎn)廠家,發(fā)展到第三代Nd-Fe-B永磁材料。目前鐵氧體磁鐵仍然是用量蕞大的永磁材料,但釹鐵硼磁鐵的產(chǎn)值已大大超過(guò)鐵氧體永磁材料,釹鐵硼磁鐵的生產(chǎn)已發(fā)展成一大產(chǎn)業(yè)
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強(qiáng)磁釹鐵硼的磁路設(shè)計(jì)的一個(gè)任務(wù),是盡可能提高磁空氣隙的磁通密度,電路上將電流密度提高比較容易,只要改變導(dǎo)線的截面積即可。截面愈小,電流密度愈高。
提高工作氣隙磁通密度的原則在于同性相斥,異性相吸。強(qiáng)磁釹鐵硼聚磁的辦法主要有:
(1)改變磁路的截面
(2)避免磁力線相互排斥
強(qiáng)磁釹鐵硼的磁體通常是圓柱形、圓環(huán)形、其直徑、厚度與磁性能之間存一定的關(guān)系。永磁體的磁化強(qiáng)度是一個(gè)體積量,在前面已經(jīng)講過(guò),而磁通密度卻和面積有關(guān),是一個(gè)面積量,Φ為磁通量,單位是韋伯(Wb)盧為磁通量所穿過(guò)的正截面積。
隨著強(qiáng)磁釹鐵硼永磁材料矯頑力的提高,回復(fù)憾導(dǎo)率μ下降,接近空氣磁導(dǎo)率I。這樣永磁體本身的磁阻就不可忽略,圓形鐵氧體磁鐵哪家好,因而這種永磁體在磁化方向的長(zhǎng)度就不宜太長(zhǎng)。
磁路則沒(méi)有這么方便,除了極個(gè)別情況,磁力線沒(méi)有不能穿透的物質(zhì)。只有導(dǎo)磁體,沒(méi)有非導(dǎo)磁體。但是利用磁路幾何形狀的變化,永磁體和導(dǎo)磁體的適當(dāng)排列,還是可以提高工作氣隙的磁通密度。
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