幾類永磁體的特點及性能參數介紹

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幾類永磁體的特點及性能參數介紹

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根據各類永磁材料的特點，採用不同生產工藝可以得到不同種類的永磁體。目前常用的永磁體主要有鋁鎳鈷（AlNiCo）、永磁鐵氧體、釤鈷1:5型（SmCo5）、釤鈷2:17型（Sm2Co17）、燒結釹鐵硼（NdFeB）、粘結釹鐵硼（NdFeB）和橡膠磁等幾類。不同類型的永磁體，其磁性能及其它各參數均有所不同。下面將這幾類永磁體的特點及性能參數作簡單介紹：（1）鋁鎳鈷（AlNiCo） AlNiCo的磁性能屬於中等偏低水平，目前生產的AlNiCo的最大磁能積可達到8~103 kJ/m3，即1~13 MGOe。由於其居里溫度為Tc=890 ℃，其最高使用溫度可高達600 ℃，同時其溫度係數很低，為-0.02%/℃。鋁鎳鈷磁體具有較好的抗氧化和腐蝕性能。AlNiCo的可加工性是永磁材料中的佼佼者，因為永磁鐵氧體和稀土永磁的硬度和脆性遠比AlNiCo大。以HPMG的AlNiCo產品為例，其幾何尺寸的可加工精度可達0.02mm，最小的 Alnico 元件為Φ2mm×2mm 和 Φ5mm×Φ2mm×8mm，這對燒結 SmCo、 NdFeB 和鐵氧體永磁來說是難以實現的。此外在一些場合採用 Alnico 製成小型化和微型化的複雜形狀的永磁元件，其成本幾乎是最低的。由於 Alnico 優良的機械性能，所以它可以作為複雜磁路的結構零件，而稀土永磁和鐵氧體永磁一般只能作為功能材料使用。此外， Alnico 還可以直接與塑料、尼龍及粉末冶金零件等實現一體化高溫(600℃)加工與組合，顯示了 Alnico良好的可加工性。由於AlNiCo中含有戰略金屬Ni和Co，使其價格要高於鐵氧體，處於中等水平。AlNiCo磁體的缺點是矯頑力非常低（通常小於160 kA/m），因此鋁鎳鈷磁鐵雖然容易被磁化，同樣也容易退磁.

（2）永磁鐵氧體

永磁鐵氧體的綜合磁性能較低，其最大磁能積約為0.8~5.2 MGOe。但其具有原材料豐富，平均售價低，性價比高，抗退磁性能優良，不存在氧化問題等優點。永磁鐵氧體局裡溫度約為450 ℃，其最高使用溫度為300 ℃。由於其脆性比較大，使得其機械加工性能一般。

（3）釤鈷1:5型（SmCo5）和釤鈷2:17型（Sm2Co17）釤鈷磁體的磁性能屬於中等偏上水平，其中1:5型磁體磁性能要低於2:17型磁體。目前生產的兩種磁體的磁能積分別為15~24 MGOe和22~32 MGOe。二者居里溫度分別為740 ℃和926 ℃，最高使用溫度分別為250 ℃和550 ℃，2:17型磁體要遠高於1:5型磁體。近年來釤鈷磁體發展的主要是2:17型磁體，由於其居里溫度高，矯頑力溫度係數小，因此在高溫環境能夠保持足夠高的定磁性能，是高溫應用的最佳選擇。釤鈷磁體具有很強的抗氧化和腐蝕性，因此不需要鍍層便可使用。由於釤鈷磁體脆性比較大，使得其機械加工性能一般。釤鈷磁體由於含有大量的稀土元素中儲量較少的Sm和戰略金屬Co，因此此類磁體的價格是所有永磁體中最貴的。

（4）燒結釹鐵硼（NdFeB）燒結釹鐵硼的磁性能是所有磁體中最高的，因此有「磁王」的稱號。優廢公司大量高價回收釹鐵硼廢料，現金生產的燒結釹鐵硼磁體的最大磁能積為30~52 MGOe。燒結釹鐵硼與永磁鐵氧體和釤鈷磁體類似，其脆性比較大，使得其機械加工性能一般。燒結釹鐵硼的居里溫度只有310 ℃，使得其使用溫度很低，最高只有230 ℃，這嚴重影響了它在一些特殊領域的應用。同時，它特別容易被氧化和腐蝕，因此生產時需要對其進行表面處理，增加鍍層，以防止氧化。燒結釹鐵硼的價格處於中等水平，這使得它在很多領域不斷地替代其它永磁體。（5）粘結釹鐵硼（NdFeB）粘結釹鐵硼是由釹鐵硼的磁粉與環氧樹脂混合得到的磁體。磁性能穩定，最大磁能積可達3~13 MGOe，磁體一致性好，性能波動在5%範圍內。其居里溫度為350 ℃，工作溫度最高可達150 ℃。其產品尺寸精度高，形狀自由度大，可製造各種複雜異形產品。產品表面有環氧樹脂塗層及派瑞林塗層，耐腐蝕性極佳，表面光潔美觀，可在日常或惡劣環境中長期使用。其價格要低於燒結釹鐵硼，在一些領域可替代燒結釹鐵硼和永磁鐵氧體。

（6）橡膠磁橡膠磁是由鐵氧體磁粉和合成橡膠複合，然後經過一定工藝加工而成。其最大磁能積為0.60~1.50 MGOe，最高使用溫度可達100 ℃。橡膠磁具有柔韌性、彈性、可繞曲性，經過適當工藝可生產成卷狀、片狀、條狀、塊狀、圓環及各種複雜形狀。它表面還可以覆PVC片、銅版紙、雙面膠，塗UV油，或者彩印模切成各種形狀。由於磁體有有機物包裹，所以其具有很好的抗氧化和腐蝕性。橡膠磁是所有永磁體中價格最低的，它被廣泛應用於我們的生活中。