磁鐵是怎么生產的
作者:網管
來源:本站原創
日期:2015/9/15 9:43:12
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屬于:行業新聞
聲器用的磁鐵,是鐵淦氧磁體。它們是用鋼鐵廠熱軋過程中從鋼坯軋材表面脫落下來的鐵鱗(呈片狀的鐵的氧化物),經過除雜、粉碎再加入少量的其他物質,放到鋼模中加壓成型,而后在還原性電爐中(通氫)燒結,使部分氧化物還原呈鐵氧體,冷卻,再置入勵磁機中充磁生產出來的。比它們高檔些的是磁鋼:磁鋼是真正的鋼,組成除鐵外,主要有較高含量的鎳。它一般用中頻電爐熔煉(每爐僅百十公斤),鑄造成型,因其某些平面有精度要求,一般都要用磨床磨削加工。而后充磁,成為產品。各類計量電量的電表里就用到這種磁鋼。更高級的磁性材料,是釹鐵硼類磁材。它們是含稀土元素釹,鐵和硼的物質。制作是以硬質合金的方法生產的:經過制粉-混合-模壓-燒結-精加工-充磁而成。此類磁材的磁場強度最高,性能最好,價格最貴。是國防軍工和精密設備中才會采用的。電子表里的步進電機的轉子即是。啊,磁懸浮列車肯定是用的這種磁性材料。
鐵氧體永磁材料有:鍶-鐵氧體永磁材料和鋇-鐵氧體永磁材料,里面又有各向同性和各向異性之分,揚聲器磁鋼普遍采用鐵氧體永磁材料;
金屬永磁材料主要有鋁鎳鈷永磁材料和稀土永磁材料。稀土永磁材料又分:釤鈷永磁材料和釹鐵硼永磁材料。稀土永磁材料是通過粉末冶金工藝制成。 磁性強弱?我暫時沒找到有說服力的資料。
磁鐵的分類太多了,我在這里就簡單說下: 磁性料材主要有二大類:
第一是永磁材料(也叫硬磁):材料本身就具有保存磁力的特點 第二是軟磁(也叫電磁鐵):需要外界通電才能產生磁力 我們平是說的磁鐵,一般都是指永磁材料
永磁材料也有二大分類:
第一大類是:合金永磁材料包括稀土永磁材料(釹鐵硼Nd2Fe14B)、釤鈷(SmCo)、釹鎳鈷(NdNiCO)
第二大類是:鐵氧體永磁材料(Ferrite)按生產工藝不同分為:燒結鐵氧體 (Sintered Ferrite)、粘結鐵氧體(橡膠磁 Rubber Magnet)、注塑鐵氧體
(Zhusu Ferrite),這三種工藝依據磁晶的取向不同又各分為等方性和異方性磁體。 這些就是目前市面上的主要永磁材料,還有一些因生產工藝原或成本原因,不能大范圍應用而淘汰,如Cu-Ni-Fe(銅鎳鐵)、Fe-Co-Mo(鐵鈷鉬)、Fe-Co-V(鐵鈷釩)、MnBi(錳鉍)、AlMnC(鈷錳碳)
1、稀土永磁材料(釹鐵硼Nd2Fe14B):按生產工藝不同分為以下三種 (1)、燒結釹鐵硼(Sintered NdFeB)——(燒結釹鐵硼永磁體經過氣流磨制粉后冶煉而成,矯頑力值很高,且擁有極高的磁性能,其最大磁能積(BHmax)高過鐵氧體(Ferrite)10倍以上。其本身的機械性能亦相當之好,可以切割加工不同的形狀和鉆孔。高性能產品的最高工作溫度可達200攝氏度。由於它的物質含量容易導致銹蝕,所以根據不同要求必須對表面進行不同的凃層處理。(如鍍Zn,Ni,Au,Epoxy等)。非常堅硬和脆、有高抗退磁性、高成本/性能比例、不適用于高工作溫度); (2)、粘結釹鐵硼(Bonded NdFeB)——粘結釹鐵硼是將釹鐵硼粉末與樹脂、塑膠或低熔點金屬等粘結劑均勻混合,然后用壓縮、擠壓或注射成型等方法制成的復合型釹鐵硼永磁體。產品一次成形,無需二次加工、可直接做成各種復雜的形狀。粘結釹鐵硼的各個方向都有磁性,可以加工成釹鐵硼壓縮模具和注塑模具。精密度高、磁性能極佳、耐腐蝕性好、溫度穩定性好。
(3)、注塑釹鐵硼(Zhusu NdFeB)——有極高之精確度、容易制成各向異性形狀復雜的薄壁環或薄磁體
2. 燒結鐵氧體(Sintered Ferrite)的主要原料包括BaFe12O19和SrFe12O19,依據磁晶的取向不同分為等方性和異方性磁體。由于其低廉的價格和適中的磁性能而成為目前應用最為廣泛的一種磁體。年產量達300噸以上。鐵氧體磁鐵是通過陶瓷工藝法制造而成,質地也比較堅硬,也屬脆性材料,由于鐵氧體磁鐵有很好的耐溫性及價格低廉,已成為應用最為廣泛的永磁體。
3. 橡膠磁(Rubber Magnet)是鐵氧體磁材系列中的一種,由粘結鐵氧體料粉與合成橡膠復合經擠出成型、壓延成型、注射成型等工藝而制成的具有柔軟性、彈性及可扭曲的磁體。可加工成條狀、卷狀、片狀及各種復雜形狀。 橡膠磁體由磁粉(SrO6Fe2O3)、聚乙烯(CPE)和其它添加劑(EBSO、DOP)等組成,通過擠出、壓延制造而成。橡膠磁材可以是同性的或異性的,它由鐵氧體磁粉、CPE和某些微量元素制成,可彎、可捻、可卷。它無需更多機械加工即可使用,也可以按所需尺寸修整形狀,橡膠磁也可以根據客戶要求復PVC,背膠,上UV油等。它的磁能積在0.60 至1.50 MGOe之間。 橡膠磁材的應用領域:冰箱、訊息告示架、將物件固定于 金屬體以用作廣告等的緊固件,用于玩具、教學儀器、開關和感應器的磁片。主要應用于微特電機、電冰箱、消毒柜、廚柜、玩具、文具、廣告等行業。
4. 鋁鎳鈷(AlNiCo)是最早開發出來的一種永磁材料,是由鋁、鎳、鈷、鐵和其它微量金屬元素構成的一種合金。根據生產工藝不同分為燒結鋁鎳鈷(Sintered AlNiCo)和鑄造鋁鎳鈷(Cast AlNiCo)。產品形狀多為圓形和方形。鑄造工藝可以加工生產成不同的尺寸和形狀;與鑄造工藝相比,燒結產品局限于小的尺寸,其生產出來的毛坯尺寸公差比鑄造產品毛坯要好,磁性能要略低于鑄造產品,但可加工性要好。在永磁材料中,鑄造鋁鎳鈷永磁有著最低可逆溫度系數,工作溫度可高達600攝氏度以上。鋁鎳鈷永磁產品廣泛應用于各種儀器儀表和其他應用領域。
5、釤鈷(SmCo)依據成份的不同分為SmCo5和Sm2Co17,分別為笫一代和笫二代稀土永磁材料。由于其原材料十分稀缺,價格昂貴而使其發展受到限制。釤鈷(SmCo)作為第二代稀土永磁體,不但有著較高的磁能積(14-28MGOe)和可靠的矯頑力,而且在稀土永磁系列中表現出良好的溫度特性。與釹鐵硼相比,釤鈷更適合工作在高溫環境中。
磁鐵的歷史:
隨著社會的發展,磁鐵的應用也越來越廣泛,從高科技產品到最簡單的包裝磁,目前應用最為廣泛的還是釹鐵硼強磁和鐵氧體磁鐵。
從永磁材料的發展歷史來看,十九世紀末使用的碳鋼,磁能積(BH)max(衡量永磁體儲存磁能密度的物理量)不足1MGOe(兆高奧),而目前國外批量生產的Nd-Fe-B永磁材料,磁能積已達50MGOe以上。這一個世紀以來,材料的剩磁Br提高甚小,能積的提高要歸功于矯頑力Hc的提高。而矯頑力的提高,主要得益于對其本質的認識和高磁晶各向異性化合物的發現,以及制備技術的進步。二十世紀初,人們主要使用碳鋼、鎢鋼、鉻鋼和鈷鋼作永磁材料。二十世紀三十年代末,AlNiCo永磁材料開發成功,才使永磁材料的大規模應用成為可能。五十年代,鋇鐵氧體的出現,既降低了永磁體成本,又將永磁材料的應用范圍拓寬到高頻領域。到六十年代,稀土鈷永磁的出現,則為永磁體的應用開辟了一個新時代。1967年,美國Dayton大學的Strnat等,用粉末粘結法成功地制成SmCo5永磁體,標志著稀土永磁時代的到來。迄今為止,稀十永磁已經歷第一代SmCo5,第二代沉淀硬化型Sm2Co17,發展到第三代Nd-Fe-B永磁材料。此外,在歷史上被用作永磁材料