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磁性材料知识干货大全!

2019-8-15 09:40| 发布者: admin| 查看: 936| 评论: 0

摘要: 磁性材料知识干货大全!磁性材料与我们的生活息息相关,从最普通的冰箱制冷到高端的磁悬浮,都与它们密不可分。那么,下面就让我们把来了解一下这种神奇的材料吧!1.磁铁为什么会有磁性?物质大都是由分子组成的,分 ...

磁性材料知识干货大全!

 

磁性材料与我们的生活息息相关,从最普通的冰箱制冷到高端的磁悬浮,都与它们密不可分。那么,下面就让我们把来了解一下这种神奇的材料吧!

1.磁铁为什么会有磁性?

物质大都是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子又是由原子核和电子组成的。在原子内部,电子不停地自转,并绕原子核旋转,电子的这两种运动都会产生磁性。但是在大多数物质中,电子运动的方向各不相同、杂乱无章,磁效应相互抵消。因此,大多数物质在正常情况下,并不呈现磁性。

铁、钴、镍或铁氧体等铁磁类物质有所不同,它内部的电子自旋可以在小范围内自发地排列起来,形成一个自发磁化区,这种自发磁化区就叫磁畴。铁磁类物质磁化后,内部的磁畴整整齐齐、方向一致地排列起来,使磁性加强,就构成磁铁了。磁铁的吸铁过程就是对铁块的磁化过程,磁化了的铁块和磁铁不同极性间产生吸引力,铁块就牢牢地与磁铁“粘”在一起了。

2.如何定义磁铁的性能?

主要有如下3个性能参数来确定磁铁的性能:

剩磁Br : 永磁体经磁化至技术饱和,并去掉外磁场后,所保留的Br称为剩余磁感应强度。

矫顽力Hc: 使磁化至技术饱和的永磁体的B降低到零,所需要加的反向磁场强度称为磁感矫顽力,简称为矫顽力。

磁能积BH: 代表了磁铁在气隙空间(磁铁两磁极空间)所建立的磁能量密度,即气隙单位体积的静磁能量。

3.金属磁性材料如何划分?

金属磁性材料分为永磁材料、软磁材料二大类。通常将内禀矫顽力大于0.8kA/m的材料称为永磁材料,将内禀矫顽力小于0.8kA/m的材料称为软磁材料。

4.几类常用磁铁的磁力大小比较

磁力从大到小排列为:钕铁硼磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、铁氧体磁铁。

5.不同磁性材料的性价类比?

铁氧体:性能低和中,价格最低,温度特性良,耐腐蚀,性能价格比好

钕铁硼:性能最高,价格中,强度好,不耐高温和腐蚀

钐钴:性能高,价格最高,脆,温度特性优,耐腐蚀

铝镍钴:性能低和中,价格中,温度特性优,耐腐蚀,耐干扰性差

钐钴,铁氧体,钕铁硼可用烧结和粘结方法制造,烧结磁性能高,成型较差,粘结磁铁成型性好,性能降低很多。AlNiCo可用铸造和烧结方法制造,铸造磁铁性能较高,成型性较差,烧结磁铁较低,成型性较好。

6.钕铁硼磁铁的特性

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:钕铁硼的优点是性价比高,具良好的机械特性;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。

制造工艺:钕铁硼的制造采用粉末冶金工艺。

工艺流程:配料 → 熔炼制锭→ 制粉 → 压型 → 烧结回火 → 磁性检测 → 磨加工 → 销切加工 → 电镀 → 成品。

7.什么是单面磁铁?

磁铁都有两极,但在某些工作位置需要单面极的磁铁,所以需要用铁片把一面磁铁包住,使铁片包住的那一面磁性被屏蔽,通过铁片的折射到另外一面的磁铁,使另外一面的磁铁磁力增强,这样的磁铁被统称为单面磁或者单面磁铁。不存在真正的单面磁铁。

单面磁铁所用的材料一般为弧形铁片和钕铁硼强力磁铁,单面磁铁所用的钕铁硼强力磁铁的形状一般为圆片形状居多。

8.单面磁铁的用途?

1)印刷品行业中被广泛使用,在礼品包装盒、手机包装盒、烟酒包装盒、手机包装盒、MP3包装盒、月饼包装盒等等产品里面都有单面磁铁的存在。

2)皮具行业中被广泛使用,箱包、公文包、旅行包、手机套、钱包等等皮具中都有单面磁铁的存在。

3)文具行业中被广泛使用,笔记本、白板扣、文件夹、磁性铭牌等等都有单面磁铁的存在。

9.磁铁的运输过程中有何注意事项?

要注意室内的湿度,必须维持在干燥的水平。温度不要超过室温;黑块或毛坯状态的产品存放时可适当涂油(一般的机油即可);电镀产品应真空密封或隔绝空气存放,以保证镀层的耐腐性能;充磁产品应当吸合在一起并装箱存放,以免吸起其它金属体;充磁产品存放应当远离磁盘、磁卡、磁带、计算机显示器、手表等对磁场敏感的物体。磁铁充磁状态运输时应该屏蔽,特别是航空运输一定要彻底屏蔽。

10.如何做到隔磁?

只有能吸附到磁铁上的材料才能起到隔断磁场的作用,而且材料越厚,隔磁的效果越好。

11.哪种铁氧体材质可以导电?

软磁材质铁氧体属于导磁材料,具体高磁导率,高电阻率,一般在高频下使用,主要用于电子通讯。像我们每天接触的电脑、电视机,里面都有应用。

软磁铁氧体主要有锰锌跟镍锌等,锰锌铁氧体导磁率大于镍锌铁氧体。

12.永磁铁氧体居里温度是多少?

据悉,铁氧体的居里温度在450℃左右,通常大于等于450℃。硬度在480-580左右。钕铁硼磁体居里温度基本都在350-370℃之间。但钕铁硼磁体使用温度都达不到居里温度,温度超过180-200℃磁性能已经衰减很多了,磁损也很大了,已经失去使用价值了。

13.磁芯的有效参数一般有哪些?

磁芯,特别是铁氧体材料,其几何尺寸等多种多样。为满足各种不同的设计的要求,磁芯的尺寸也是为了适合最优化要求而计算的。这些现有磁芯参数,包括诸如磁路径,有效面积和有效体积等物理参数等。

14.为什么角圆半径对绕线来说十分重要?

角半径之所以重要的是因为如果磁芯的边缘过于锋利的话,就有可能在精确严密绕制过程中划破线的绝缘。注意保证磁芯的边缘圆滑。铁氧体磁芯制作模具是有一定的标准圆度半径的,而且这些磁芯是经过打磨和去除毛刺处理的,以减少其边缘的锋利。另外,大多磁芯经过油漆或覆盖以不仅使其角钝化,更使得其绕线面光滑,粉芯则具有一面是压力半径,另一面是去除毛刺处理的半圆。对于铁氧体材料,则额外的提供一个边缘覆盖。

15.哪种类型的磁芯适合制作变压器?

满足变压器需要的磁芯应该具备一方面具有较高的磁感应强度,另一方面保持其温升在一定限度之内。

对于电感来说,磁芯应该有一定的气隙以保证其在较高dc 或ac 驱动情况下有一定的磁导率水平,铁氧体和带芯都可以开气隙处理,粉芯具有其自带的气隙。

16.什么样的磁芯最好?

应该说,对于这个问题没有什么答案的,因为磁芯的选择是依据应用场合和应用频率等确定的,任何材料的选择都还有市场等因素的考虑,比如,某些材料可以保证其温升较小,但是其价格昂贵,这样,当选择材料以针对较高的温升的时候,就有可能选择较大的尺寸但较低价格的材料以完成这样的工作,所以,所谓最好的材料的选择要首先针对你的电感或变压器的应用要求,从这点上来说,其运行频率和造价等就是重要因素了,不同材料的优化选择是依据开关频率、温升以及磁通密度等确定的。

17.什么是抗干扰磁环?

抗干扰磁环又被称为铁氧体磁环。抗干扰磁环称呼来源,是它能发挥出抗干扰作用,例如,电子产品受到外界紊乱信号,侵入电子产品,使电子产品收到外界紊乱信号干扰,没能正常运行,而抗干扰磁环,刚好能有此功能,只要产品加上了抗干扰磁环,它能阻止外界紊乱信号侵入电子产品,能使电子产品正常运行,起到了抗干扰效果,所以被称为抗干扰磁环。

抗干扰磁环又称铁氧体磁环,因为铁氧体磁环它是由氧化铁,氧化镍,氧化锌,氧化铜等铁氧体材料制作而成的,因为这些材料包含了铁氧体成份,而铁氧体材料制作出来的产品像一个环形,所以久而久之被称之为铁氧体磁环。

18.如何使磁芯退磁?

其方法是给磁芯加以60Hz 交流电使得其开始的驱动电流足以使其在正负端均能够饱和,然后逐渐缓慢降低驱动水平,重复进行几次直到其降低到0 为止。这就将使得其保有点还原回原来的初始态。

19.什么是磁弹性(磁致伸缩)?

磁材料磁化之后,将会有一个小的几何尺寸的变化发生。这个变化的尺寸应该是百万分之几的水平,这就叫磁致伸缩。对一些应用,比如超声波发生器,来说,其使用了这个特性的优点以通过磁激励的磁致伸缩获得机械变形。而在其他一些应中,工作于可闻声频范围的时候,就会有一种啸叫的噪声出现。因此,低磁缩材料可以应用于这种情况。

20.什么是磁不匹配?

这种现象发生于铁氧体中,其表现为当磁芯消磁以后出现的磁导率下降。这种退磁可以出现在运行温度高于居里点温度之后,应用逐渐减小幅度的交流电或者机械振动等。

这种现象中,磁导率先增加到其原始水平,然后就指数化地迅速降低。如果没有特别条件为应用所期望,那么磁导率的变化将很小,因为很多的变化在制作后的几个月内会有出现变化。高温加速了这种磁导率的降低。磁不协调在每次成功退磁后将重复出现,所以与老化不同。


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