磁性材料的特性、

時(shí)間：2020-01-05作者：深圳市訊科標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司瀏覽：346

磁性材料的特性、工藝及檢測知識(shí)匯總

磁性材料與我們的生活息息相關(guān)，從普通的冰箱制冷到**的磁懸浮，都與它們密不可分。那么，下面就讓我們把來了解一下這種神奇的材料吧！




1.磁鐵為什么會(huì)有磁性？




物質(zhì)大都是由分子組成的，分子是由原子組成的,原子又是由原子核和電子組成的。在原子內(nèi)部,電子不停地自轉(zhuǎn)，并繞原子核旋轉(zhuǎn)，電子的這兩種運(yùn)動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生磁性。但是在大多數(shù)物質(zhì)中，電子運(yùn)動(dòng)的方向各不相同、雜亂無章，磁效應(yīng)相互抵消。因此，大多數(shù)物質(zhì)在正常情況下，并不呈現(xiàn)磁性。




鐵、鈷、鎳或鐵氧體等鐵磁類物質(zhì)有所不同，它內(nèi)部的電子自旋可以在小范圍內(nèi)自發(fā)地排列起來，形成一個(gè)自發(fā)磁化區(qū)，這種自發(fā)磁化區(qū)就叫磁疇。鐵磁類物質(zhì)磁化后，內(nèi)部的磁疇整整齊齊、方向一致地排列起來,使磁性加強(qiáng)，就構(gòu)成磁鐵了。磁鐵的吸鐵過程就是對(duì)鐵塊的磁化過程，磁化了的鐵塊和磁鐵不同極性間產(chǎn)生吸引力，鐵塊就牢牢地與磁鐵“粘”在一起了。




2.如何定義磁鐵的性能？




 主要有如下3個(gè)性能參數(shù)來確定磁鐵的性能： 




剩磁Br : 永磁體經(jīng)磁化至技術(shù)飽和，并去掉外磁場后，所保留的Br稱為剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度。




矯頑力Hc: 使磁化至技術(shù)飽和的永磁體的B降低到零，所需要加的反向磁場強(qiáng)度稱為磁感矯頑力，簡稱為矯頑力。




磁能積BH: 代表了磁鐵在氣隙空間(磁鐵兩磁較空間)所建立的磁能量密度，即氣隙單位體積的靜磁能量。




3.金屬磁性材料如何劃分？




金屬磁性材料分為永磁材料、軟磁材料二大類。通常將內(nèi)稟矯頑力大于0.8kA/m的材料稱為永磁材料，將內(nèi)稟矯頑力小于0.8kA/m的材料稱為軟磁材料。




4.幾類常用磁鐵的磁力大小比較




磁力從大到小排列為：釹鐵硼磁鐵、釤鈷磁鐵、鋁鎳鈷磁鐵、鐵氧體磁鐵。




 5.不同磁性材料的性價(jià)類比？




 鐵氧體：性能低和中，價(jià)格低，溫度特性良，耐腐蝕，性能價(jià)格比好




釹鐵硼：性能高，價(jià)格中，強(qiáng)度好，不耐高溫和腐蝕




釤鈷：性能高，價(jià)格高，脆，溫度特性優(yōu)，耐腐蝕




鋁鎳鈷：性能低和中，價(jià)格中，溫度特性優(yōu)，耐腐蝕，耐干擾性差




釤鈷，鐵氧體，釹鐵硼可用燒結(jié)和粘結(jié)方法制造，燒結(jié)磁性能高，成型較差，粘結(jié)磁鐵成型性好，性能降低很多。AlNiCo可用鑄造和燒結(jié)方法制造，鑄造磁鐵性能較高，成型性較差，燒結(jié)磁鐵較低，成型性較好。




 6.釹鐵硼磁鐵的特性




釹鐵硼永磁材料是以金屬間化合物Nd2Fe14B為基礎(chǔ)的永磁材料。釹鐵硼具有較高的磁能積和矯力，同時(shí)高能量密度的優(yōu)點(diǎn)使釹鐵硼永磁材料在現(xiàn)代工業(yè)和電子技術(shù)中獲得了廣泛應(yīng)用，從而使儀器儀表、電聲電機(jī)、磁選磁化等設(shè)備的小型化、輕量化、薄型化成為可能。




 材質(zhì)特點(diǎn)：釹鐵硼的優(yōu)點(diǎn)是*，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。




制造工藝：釹鐵硼的制造采用粉末冶金工藝。




工藝流程：配料 → 熔煉制錠→ 制粉 → 壓型 → 燒結(jié)回火 → 磁性檢測 → 磨加工 → 銷切加工 → 電鍍 → 成品。




 7.什么是單面磁鐵？




 磁鐵都有兩較，但在某些工作位置需要單面較的磁鐵，所以需要用鐵片把一面磁鐵包住，使鐵片包住的那一面磁性被屏蔽，通過鐵片的折射到另外一面的磁鐵，使另外一面的磁鐵磁力增強(qiáng)，這樣的磁鐵被統(tǒng)稱為單面磁或者單面磁鐵。不存在真正的單面磁鐵。




 單面磁鐵所用的材料一般為弧形鐵片和釹鐵硼強(qiáng)力磁鐵，單面磁鐵所用的釹鐵硼強(qiáng)力磁鐵的形狀一般為圓片形狀居多。




 8.單面磁鐵的用途？




 （1）印刷品行業(yè)中被廣泛使用，在禮品包裝盒、手機(jī)包裝盒、酒包裝盒、手機(jī)包裝盒、MP3包裝盒、月餅包裝盒等等產(chǎn)品里面都有單面磁鐵的存在。




（2）皮具行業(yè)中被廣泛使用，箱包、公文包、旅行包、手機(jī)套、錢包等等皮具中都有單面磁鐵的存在。




（3）文具行業(yè)中被廣泛使用，筆記本、白板扣、文件夾、磁性銘牌等等都有單面磁鐵的存在。




9.磁鐵的運(yùn)輸過程中有何注意事項(xiàng)？




 要注意室內(nèi)的濕度，必須維持在干燥的水平。溫度不要**過室溫；黑塊或毛坯狀態(tài)的產(chǎn)品存放時(shí)可適當(dāng)涂油（一般的機(jī)油即可）；電鍍產(chǎn)品應(yīng)真空密封或隔絕空氣存放，以保證鍍層的耐腐性能；充磁產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)吸合在一起并裝箱存放，以免吸起其它金屬體；充磁產(chǎn)品存放應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)離磁盤、磁卡、磁帶、計(jì)算機(jī)顯示器、手表等對(duì)磁場敏感的物體。磁鐵充磁狀態(tài)運(yùn)輸時(shí)應(yīng)該屏蔽，特別是航空運(yùn)輸一定要徹底屏蔽。




 10.如何做到隔磁？




 只有能吸附到磁鐵上的材料才能起到隔斷磁場的作用，而且材料越厚，隔磁的效果越好。




 11.哪種鐵氧體材質(zhì)可以導(dǎo)電？




 軟磁材質(zhì)鐵氧體屬于導(dǎo)磁材料，具體高磁導(dǎo)率，高電阻率，一般在高頻下使用，主要用于電子通訊。像我們每天接觸的電腦、電視機(jī)，里面都有應(yīng)用。




 軟磁鐵氧體主要有錳鋅跟鎳鋅等，錳鋅鐵氧體導(dǎo)磁率大于鎳鋅鐵氧體。




 12.永磁鐵氧體居里溫度是多少？




 據(jù)悉，鐵氧體的居里溫度在450℃左右，通常大于等于450℃。硬度在480-580左右。釹鐵硼磁體居里溫度基本都在350-370℃之間。但釹鐵硼磁體使用溫度都達(dá)不到居里溫度，溫度**過180-200℃磁性能已經(jīng)衰減很多了，磁損也很大了，已經(jīng)失去使用**了。




13.磁芯的有效參數(shù)一般有哪些?




磁芯，特別是鐵氧體材料，其幾何尺寸等多種多樣。為滿足各種不同的設(shè)計(jì)的要求，磁芯的尺寸也是為了適合優(yōu)化要求而計(jì)算的。這些現(xiàn)有磁芯參數(shù)，包括諸如磁路徑，有效面積和有效體積等物理參數(shù)等。




14.為什么角圓半徑對(duì)繞線來說十分重要?




 角半徑之所以重要的是因?yàn)槿绻判镜倪吘夁^于鋒利的話，就有可能在精確嚴(yán)密繞制過程中劃破線的絕緣。注意保證磁芯的邊緣圓滑。鐵氧體磁芯制作模具是有一定的標(biāo)準(zhǔn)圓度半徑的，而且這些磁芯是經(jīng)過打磨和去除毛刺處理的，以減少其邊緣的鋒利。另外，大多磁芯經(jīng)過油漆或覆蓋以不僅使其角鈍化，較使得其繞線面光滑，粉芯則具有一面是壓力半徑，另一面是去除毛刺處理的半圓。對(duì)于鐵氧體材料，則額外的提供一個(gè)邊緣覆蓋。




15.哪種類型的磁芯適合制作變壓器?




滿足變壓器需要的磁芯應(yīng)該具備一方面具有較高的磁感應(yīng)強(qiáng)度，另一方面保持其溫升在一定限度之內(nèi)。




對(duì)于電感來說，磁芯應(yīng)該有一定的氣隙以保證其在較高dc 或ac 驅(qū)動(dòng)情況下有一定的磁導(dǎo)率水平，鐵氧體和帶芯都可以開氣隙處理，粉芯具有其自帶的氣隙。




16.什么樣的磁芯好?




 應(yīng)該說，對(duì)于這個(gè)問題沒有什么答案的，因?yàn)榇判镜倪x擇是依據(jù)應(yīng)用場合和應(yīng)用頻率等確定的，任何材料的選擇都還有市場等因素的考慮，比如，某些材料可以保證其溫升較小，但是其價(jià)格昂貴，這樣，當(dāng)選擇材料以針對(duì)較高的溫升的時(shí)候，就有可能選擇較大的尺寸但較低價(jià)格的材料以完成這樣的工作，所以，所謂好的材料的選擇要首先針對(duì)你的電感或變壓器的應(yīng)用要求，從這點(diǎn)上來說,其運(yùn)行頻率和造價(jià)等就是重要因素了，不同材料的優(yōu)化選擇是依據(jù)開關(guān)頻率、溫升以及磁通密度等確定的。




 17.什么是抗干擾磁環(huán)？




 抗干擾磁環(huán)又被稱為鐵氧體磁環(huán)?？垢蓴_磁環(huán)稱呼來源，是它能發(fā)揮出抗干擾作用，例如，電子產(chǎn)品受到外界紊亂信號(hào)，侵入電子產(chǎn)品，使電子產(chǎn)品收到外界紊亂信號(hào)干擾，沒能正常運(yùn)行，而抗干擾磁環(huán)，剛好能有此功能，只要產(chǎn)品加上了抗干擾磁環(huán)，它能阻止外界紊亂信號(hào)侵入電子產(chǎn)品，能使電子產(chǎn)品正常運(yùn)行，起到了抗干擾效果，所以被稱為抗干擾磁環(huán)。




 抗干擾磁環(huán)又稱鐵氧體磁環(huán)，因?yàn)殍F氧體磁環(huán)它是由氧化鐵，氧化鎳，氧化鋅，氧化銅等鐵氧體材料制作而成的，因?yàn)檫@些材料包含了鐵氧體成份，而鐵氧體材料制作出來的產(chǎn)品像一個(gè)環(huán)形，所以久而久之被稱之為鐵氧體磁環(huán)。




 18.如何使磁芯退磁？

 其方法是給磁芯加以60Hz 交流電使得其開始的驅(qū)動(dòng)電流足以使其在正負(fù)端均能夠飽和，然后逐漸緩慢降低驅(qū)動(dòng)水平，重復(fù)進(jìn)行幾次直到其降低到0 為止。這就將使得其保有點(diǎn)還原回原來的初始態(tài)。




 19.什么是磁彈性（磁致伸縮）？




 磁材料磁化之后，將會(huì)有一個(gè)小的幾何尺寸的變化發(fā)生。這個(gè)變化的尺寸應(yīng)該是百萬分之幾的水平，這就叫磁致伸縮。對(duì)一些應(yīng)用，比如超聲波發(fā)生器，來說，其使用了這個(gè)特性的優(yōu)點(diǎn)以通過磁激勵(lì)的磁致伸縮獲得機(jī)械變形。而在其他一些應(yīng)中，工作于可聞聲頻范圍的時(shí)候，就會(huì)有一種嘯叫的噪聲出現(xiàn)。因此，低磁縮材料可以應(yīng)用于這種情況。




20.什么是磁不匹配? 




 這種現(xiàn)象發(fā)生于鐵氧體中，其表現(xiàn)為當(dāng)磁芯消磁以后出現(xiàn)的磁導(dǎo)率下降。這種退磁可以出現(xiàn)在運(yùn)行溫度**居里點(diǎn)溫度之后，應(yīng)用逐漸減小幅度的交流電或者機(jī)械振動(dòng)等。




 這種現(xiàn)象中，磁導(dǎo)率先增加到其原始水平，然后就指數(shù)化地*降低。如果沒有特別條件為應(yīng)用所期望，那么磁導(dǎo)率的變化將很小，因?yàn)楹芏嗟淖兓谥谱骱蟮膸讉€(gè)月內(nèi)會(huì)有出現(xiàn)變化。高溫加速了這種磁導(dǎo)率的降低。磁不協(xié)調(diào)在每次成功退磁后將重復(fù)出現(xiàn)，所以與老化不同。








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