永磁電機用到的永磁材料

 

稀土永磁材料主要是稀土鈷永磁材料和釹鐵硼永磁材料。稀土鈷永磁材料是稀土元素鈰、鐠、鑭、釹等和鈷形成的金屬間化合物，其磁能積可達碳鋼的150倍、鋁鎳鈷永磁材料的3到5倍 ，永磁鐵氧體的8到10倍，這種永磁材料溫度系數(shù)低，磁性穩(wěn)定，矯頑力高。主要用于低速轉(zhuǎn)矩電動機、啟動電動機、傳感器、磁推軸承等產(chǎn)品的磁系統(tǒng)。

 

 

釹鐵硼永磁材料是第三代稀土永磁材料，其剩磁、矯頑力和最大磁能積比稀土鈷永磁材料高，不易碎，有較好的機械性能，合金密度低，有利于磁性元件的輕、薄、小和超小型化，是目前永磁電機選用最多的材料。但其磁性溫度系數(shù)較高，限制了它的應(yīng)用。

 

永磁材料概述

 

永磁材料又稱“硬磁材料”。一經(jīng)磁化即能保持恒定磁性的材料。具有寬磁滯回線、高矯頑力和高剩磁。實用中，永磁材料工作于深度磁飽和及充磁后磁滯回線的第二象限退磁部分。常用的永磁材料分為鋁鎳鈷系永磁合金、鐵鉻鈷系永磁合金、永磁鐵氧體、稀土永磁材料和復(fù)合永磁材料，現(xiàn)在分別簡述如下：

 

●鋁鎳鈷系永磁合金。以鐵、鎳、鋁元素為主要成分，還含有銅、鈷、鈦等元素。具有高剩磁和低溫度系數(shù)，磁性穩(wěn)定。分鑄造合金和粉末燒結(jié)合金兩種。該材料在20世紀(jì)30～60年代應(yīng)用較多，現(xiàn)多用于儀表工業(yè)中制造磁電系儀表、流量計、微特電機、繼電器等。

 

 

●鐵鉻鈷系永磁合金。以鐵、鉻、鈷元素為主要成分，還含有鉬和少量的鈦、硅元素。其加工性能好，可進行冷熱塑性變形，磁性類似于鋁鎳鈷系永磁合金，并可通過塑性變形和熱處理提高磁性能。用于制造各種截面小、形狀復(fù)雜的小型磁體元件。

 

●永磁鐵氧體。主要有鋇鐵氧體和鍶鐵氧體，其電阻率高、矯頑力大，能有效地應(yīng)用在大氣隙磁路中，特別適于作小型發(fā)電機和電動機的永磁體。永磁鐵氧體不含貴金屬鎳、鈷等，原材料來源豐富，工藝簡單，成本低，可代替鋁鎳鈷永磁體制造磁分離器、磁推軸承、揚聲器、微波器件等。但其最大磁能積較低，溫度穩(wěn)定性差，質(zhì)地較脆、易碎，不耐沖擊振動，不宜作測量儀表及有精密要求的磁性器件。

 

●稀土材料。主要是稀土鈷永磁材料和釹鐵硼永磁材料，該材料特性在本文的前面部分已有相對詳細(xì)的描述，在此不再贅述；該材料是當(dāng)前永磁電機的主要生產(chǎn)材料之一。

 

 

●復(fù)合材料。由永磁性物質(zhì)粉末和作為粘結(jié)劑的塑性物質(zhì)復(fù)合而成。由于其含有一定比例的粘結(jié)劑，故其磁性能比相應(yīng)的沒有粘結(jié)劑的磁性材料顯著降低。除金屬復(fù)合永磁材料外，其他復(fù)合永磁材料由于受粘結(jié)劑耐熱性所限，使用溫度較低，一般不超過150℃ 。但復(fù)合永磁材料尺寸精度高，機械性能好，磁體各部分性能均勻性好，易于進行磁體徑向取向和多極充磁。主要用于制造儀器儀表、通信設(shè)備、旋轉(zhuǎn)機械、磁療器械及體育用品等。