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電機用永磁鐵氧體的分類及其特性

電機控制設計加油站 ? 來源:電機控制設計加油站 ? 作者:電機控制設計加油 ? 2020-11-14 11:55 ? 次閱讀

鐵氧體矯頑力Hcb較高,回復磁導率mr小,密度小(4.5~5.2g/cm3),耐氧化耐腐蝕, 去磁曲線工作部分為直線,動態特性好,無需磁穩定處理,材料利用率高,價格便宜。不足之處是剩磁Br較低,磁感應溫度系數大,燒結鐵氧體堅硬易碎,機加工困難,且電阻率很大(1012~1014mW.cm),不能用線切割或電火花加工,只宜采用無齒鋸或金剛石磨床研磨。

鐵氧體有各相同性(Isotropy)和各向異性(Anisotropy)兩個系列,根據模壓成型工藝不同,各向異性鐵氧體又有干壓(Dry-Molding)與濕壓(Wet-Molding)之分。按主要成分分類,常用的有鋇鐵氧體(BariumFerrite)和鍶鐵氧體(StrontiumFerrite)兩種。 將鐵氧體粉未與橡膠或塑料混合,可制成各種塑性鐵氧體,為了與燒結鐵氧體(SinteredFerrite)相區分,這類鐵氧體稱為粘結鐵氧體 (Bonded Ferrite)。 濕壓成型與干壓成型 燒結鐵氧體(Sintered Ferrite)的生產工藝通常是將原料按成分比例配料后預燒(約1300°C)成永磁體粗制品。

預燒而成的粗制品性能差且不穩定,需再次球磨成單疇尺寸以下的粉料,在足夠強的外磁場下模壓成型,最后再短時間燒結(1200°C~1280°C)。 在鐵氧體磁場成型工藝中,濕壓成型是將二次球磨后的漿料直接置于模具中,在加壓成型時,同時施加一定方向(與產品使用時需要的磁場方向一致)的強磁場,便單疇晶粒的易磁化軸沿外磁場方向排列一致。壓型時同時要用泵抽去水分,且上下沖頭處需墊片防止抽出漿料,成型后再干燥。

濕壓成型由于漿料水分多,晶粒能在成型過程中自由轉動,便于晶粒取向,因而磁性能好, Br大Hcb高。但成型時要墊片、抽濾,生產效率低。干壓成型是將二次球磨后不含水分的全干粉加入適量的粘合劑(Binder),置于成型磁場中加壓成型。干壓成型磁場取向稍差,磁性能比濕壓成型差。 鋇鐵氧體和鍶鐵氧體 鋇鐵氧體是用量大、用途廣的永磁鐵氧體,理想成分比為BaO.6Fe2O3(或BaFe12O19)。實際生產的永磁產品為BaO.(5~6)Fe2O3,室溫時各相異性常數K13.3X105J/m3,制成單疇顆粒后有較好的矯頑力。

鍶鐵氧體理想成分比為SrO.6Fe2O3,實際生產的永磁產品為SrO.(5~6)Fe2O3,其單疇臨界尺寸比鋇鐵氧體大,燒結時容易得到單疇,且室溫時各相異性常數K13.7X105J/m3比鋇鐵氧體大,其各相異性好,因此性能比鋇鐵氧體好,Br及Hcb比鋇鐵氧體高,低溫下不易引起不可逆退磁,更適合于承受較大退磁作用的場合。 粘接鐵氧體―橡膠磁鐵 將鐵氧體粉未與橡膠或塑料混合可制成復合永磁材料粘結鐵氧體,可以模壓或注塑成型制成各種高精度的復雜形狀的構件。粘結鐵氧體分軟粘結(橡膠粘結)和硬粘結(塑料粘結),軟粘結產品即為橡膠磁鐵,可以壓成片狀或帶狀。

粘結鐵氧體除了具有極易加工的機械性能外,它的另一個優點就是能夠產生從最大值到零的任意大小的磁能積,且溫度穩定性好,抗腐蝕性能好,矯頑力高。形狀的可塑性、低成本以及寬廣的性能范圍,使粘結鐵氧體成為永磁材料市場上增長最快的熱點。粘結鐵氧體中由于填充了體積為10%~15%的大量非磁性粘結劑,磁性能通常要比同類燒結鐵氧體低。 永磁鐵氧體種類及其磁性能比較:

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原文標題:知識 | 電機用永磁鐵氧體的分類及其特性有哪些?

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