合金粉末的介绍

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合金粉末的介绍

由两种或两种以上组元经部分或完全合金化而形成的金属粉末。合金粉末按成分分类主要有铁合金粉、铜合金粉、镍合金粉、钴合金粉、铝合金粉、钛合金粉和贵重金属合金粉等。

硬磁材料的特点

永磁材料又称“硬磁材料”。一经磁化即能保持恒定磁性的材料。具有宽磁滞回线、高矫顽力和高剩磁。实用中,永磁材料工作于深度磁饱和及充磁后磁滞回线的第二象限退磁部分。常用的永磁材料分为铝镍钴系永磁合金、铁铬钴系永磁合金、永磁铁氧体、稀土永磁材料和复合永磁材料,现在分别简述如下:

磁滞回线

(1)铝镍钴系永磁合金

以铁、镍、铝元素为主要成分,还含有铜、钴、钛等元素。具有高剩磁和低温度系数,磁性稳定。分铸造合金和粉末烧结合金两种。20世纪30~60年代应用较多,现多用于仪表工业中制造磁电系仪表、流量计、微特电机、继电器等。

(2)铁铬钴系永磁合金

以铁、铬、钴元素为主要成分,还含有钼和少量的钛、硅元素。其加工性能好,可进行冷热塑性变形,磁性类似于铝镍钴系永磁合金,并可通过塑性变形和热处理提高磁性能。用于制造各种截面小、形状复杂的小型磁体元件。

铁铬钴系永磁合金

(3)永磁铁氧体

主要有钡铁氧体和锶铁氧体,其电阻率高、矫顽力大,能有效地应用在大气隙磁路中,特别适于作小型发电机和电动机的永磁体。永磁铁氧体不含贵金属镍、钴等,原材料来源丰富,工艺简单,成本低,可代替铝镍钴永磁体制造磁分离器、磁推轴承、扬声器、微波器件等。但其最大磁能积较低,温度稳定性差,质地较脆、易碎,不耐冲击振动,不宜作测量仪表及有精密要求的磁性器件。

(4)稀土材料

主要是稀土钴永磁材料和钕铁硼永磁材料。前者是稀土元素铈、镨、镧、钕等和钴形成的金属间化合物,其磁能积可达碳钢的150倍、铝镍钴永磁材料的3~5倍 ,永磁铁氧体的8~10倍,温度系数低,磁性稳定,矫顽力高达800千安/米。主要用于低速转矩电动机、启动电动机、传感器、磁推轴承等的磁系统。钕铁硼永磁材料是第三代稀土永磁材料,其剩磁、矫顽力和最大磁能积比前者高,不易碎,有较好的机械性能,合金密度低,有利于磁性元件的轻型化、薄型化、小型和超小型化。但其磁性温度系数较高,限制了它的应用。

稀土材料

(5)复合材料

由永磁性物质粉末和作为粘结剂的塑性物质复合而成。由于其含有一定比例的粘结剂,故其磁性能比相应的没有粘结剂的磁性材料显著降低。除金属复合永磁材料外,其他复合永磁材料由于受粘结剂耐热性所限,使用温度较低,一般不超过150℃ 。但复合永磁材料尺寸精度高,机械性能好,磁体各部分性能均匀性好,易于进行磁体径向取向和多极充磁。主要用于制造仪器仪表、通信设备、旋转机械、磁疗器械及体育用品等[1] 。

硬磁性材料简称硬磁,又叫恒磁性材料(恒磁)或永磁性材料(永磁),是指磁化后能长久保持磁性、不容易失去磁性材料,主要包括高碳钢,铝镍钴合金,钛钴合金。制造磁带所用的磁粉就属于这种材料。[1]

中文名

硬磁性材料

外文名

hard magnetic material

含义

指磁化后能长久保持磁性的材料

分类

高碳钢,铝镍钴合金,钛钴合金

特点

磁化后可长久保持原有的磁性

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特点常见硬磁材料主要应用

定义

硬磁性材料(永磁体)指磁化后能长久保持磁性的材料,即在外磁场撤去以后,各磁畴的方向仍能很好地保持一致,物体具有很强的剩磁 常见的有高碳钢,铝镍钴合金,钛钴合金,钡铁氧体等 还应用于磁记录,如录音磁带,录象磁带,电脑磁盘粉等。

特点

硬磁性材料的特点是:

1)具有较大的矫顽力,典型值Hc=104~106A/m;

2)磁滞回线较粗,具有较高的最大磁能积(BH)max;

3)剩磁很大;

4)这种材料充磁后不易退磁,适合做永久磁铁。

5) 硬磁性材料如碳钢、铝镍钴合金和铝钢等。

矫顽磁力大,这意味着磁滞回线包围的面积较大,磁滞特性非常明显。把硬磁性材料放在外磁场中充磁后,若将外磁场撤除,仍然能保留较强的磁性,并且这种剩余磁性不易被消除

简介

又叫永磁材料,是指难以磁化并且一旦磁化之后又难以退磁的材料。

硬磁材料

对于这种材料的基本要求是矫顽力H高,通常把H>10A/m的材料称为硬磁材料。

硬磁材料的主要用途是制成永磁体,使在一定的空间内产生恒定的磁场. 与电流磁场相比,它所产生的磁场强度稳定、不需要电源、不发热、体积小,因此被广泛应用于仪表、电讯、电力、交通和生活用品。

种类

当前常用的重要永磁材料主要有:

(1)稀土永磁材料:这是当前最大磁能积最高的一大类永磁材料,为稀土族元素和铁族元素为主要成分的金属互化物(又称金属间化合物)。我国研制和生产的钕铁硼稀土合金永磁材料;

硬磁材料

(2)金属永磁材料:这是一大类发展和应用都较早的以铁和铁族元素(如镍、钴等)为重要组元的合金型永磁材料,主要有铝镍钴(AlNiCo)系和铁铬钴(FeCrCo)系两大类永磁合金。

铝镍钴系合金永磁性能和成本属于中等,发展较早,性能随化学成分和制造工艺而变化的范围较宽,故应用范围也较广。铁铬钴系永磁合金的特点是永磁性能中等,但其力学性能可进行各种机械加工及冷或热的塑性变形,可以制成管状、片状或线状永磁材料而供多种特殊应用;

(3)铁氧体永磁材料:这是以Fe2O3为主要组元的复合氧化物强磁材料(狭义)和磁有序材料如反铁磁材料(广义)。其特点是电阻率高,特别有利于在高频和微波应用。如钡铁氧体(BaFe12O19)和锶铁氧体(SrFe12O19)等都有很多应用。

除上述3类永磁材料外,还有一些制造、磁性和应用各有特点的永磁材料。例如微粉永磁材料、纳米永磁材料、胶塑永磁材料(可应用于电冰箱门的封闭)、可加工永磁材料等。

在电学中硬磁材料的主要作用是产生磁力线,然后让运动的导线切割磁力线,从而产生电流。

特点

常用的永磁材料主要具有4种磁特性:

(1)高的最大磁能积。最大磁能积[符号为(BH)m]是永磁材料单位体积存储和可利用的最大磁能量密度的量度;

(2)高的矫顽(磁)力。矫顽力[符号为(H)c]是永磁材料抵抗磁的和非磁的干扰而保持其永磁性的量度;

(3)高的剩余磁通密度(符号为Br)和高的剩余磁化强度(符号为Mr)。它们是具有空气隙的永磁材料的气隙中磁场强度的量度;

(4)高的稳定性,即对外加干扰磁场和温度、震动等环境因素变化的高稳定性。

性能

几种常见硬磁材料的典型性能:

材料

Br

10-4T

Hc

102A/m

(BH)max

104J/m3

碳钢

9000

40

0.16

钨钢

9800

48

0.20

铝镍钴Ⅱ

8000

397

1.35

铝镍钻Ⅷ

11300

1330

10.7

材料

Br

10-4T

Hc

102A/m

(BH)max

104J/m3

铬钢

9000

50

0.23

钴钢

10000

193

0.82

铝镍钴Ⅴ

13500

570

6.0

铂铁合金

5800

1250

2.4

应用

硬磁材料的主要特点是具有高矫顽力。硬磁材料经饱和磁化后当外磁场去除时磁性并不完全消失,而能在较长时间内仍保留相当强的磁性。

这类材料主要用来储藏和供给磁能,作为磁场源,又称永磁材料。表征硬磁材料性能的主要参数是剩余磁感应强度B、矫顽力He 和最大磁能积(BH)mx,三者愈高,硬磁材料的性能越好。

这种材料性能较好,成本较低,不仅可用作电讯器件如录音器、电话机及各种仪表的磁铁,而且已在医学、生物和印刷显示等方面也得到了应用。

硬磁材料

硬磁材料常用来制作各种永久磁铁、扬声器的磁钢和电子电路中的记忆元件等。 硬磁材料的特征是矫顽力(矫顽磁场)高。

矫顽力是磁性材料经过磁化以后再经过退磁使具剩余磁性(剩余磁通密度或剩余磁化强度)降低到零的磁场强度。而软磁材料则是矫顽力很低的磁性材料。

退磁是指在加磁场(称为磁化场)使磁性材料磁化以后,再加同磁化场方向相反的磁场使其磁性降低的磁场。

永磁材料是发现和使用都最早的一类磁性材料。我国最早发明的指南器(称为司南)便是利用天然永磁材料磁铁矿制成的。

永磁材料不但种类很多,而且用途也十分广泛。

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