稀土永磁铁材料的发展
稀土元素具有独特的磁性特征,在现代科技里,稀土材料以稀土为原料是很重要的材料。根据稀土材料的发展来看,可以分为三代:第d一代,稀土永磁磁性材料釤钴5,发展于美国60年代,主要应用在军事领域。第二代,稀土永磁磁性材料钐钴铜铁锆发展于70年代,应用领域广泛。第三代,稀土永磁磁性材料钕铁硼磁铁发展于日本80年代。目前来看,经过一轮的上涨,铝市场在利好消息消化后势头将有所缓和,短期会出现回调,但预计在经济形势仍然严峻的情况下,消息面仍会以利多市场为主,尤其是明年情况可能更为乐观,铝价仍有上涨空间。第三代磁性材料的诞生引起了全世界的关注,因为钕铁硼磁铁不仅有价格的优势且具有更高的磁性强度。钕铁硼产品的钕和铁取代了昂贵的第d一代和第二带产品钐和钴。
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磁铁分类
A.暂时性(软)磁铁
a.意义:磁性短暂,当磁铁移开后磁性就消失。
b.例:铁钉、熟铁
B.长期性(硬)磁铁
a.意义:磁化后,可长期保有磁性。
b.例:钢钉
根据电磁感应原理,很强的电流可以产生很强的磁场,利用强磁场将铁磁物质磁化,又由于不同的物质的磁化特性不一样,有些物质易磁化,而且不易掉磁(失去磁性),能较长时间的保有磁性。把这张物质磁化就产生了磁铁。
用充磁机给硬磁体充磁。
根据电磁感应原理,电流可以产生磁场,利用强磁场将硬磁性物质磁化
一般称作磁铁的磁性材料,实际上是好几种不同的东西:比较普通的磁铁,比如一般扬声器用的磁铁,是铁淦氧磁体。它们是用钢铁厂热轧过程中从钢坯轧材表面脱落下来的铁鳞(呈片状的铁的氧化物),经过除杂、粉碎再加入少量的其他物质,放到钢模中加压成型,而后在还原性电炉中(通氢)烧结,使部分氧化物还原呈铁氧体,冷却,再置入励磁机中充磁生产出来的。比它们好些的是磁钢:磁钢是真正的钢,组成除铁外,主要有较高含量的镍。起到磁化机油的效果总结:不管怎么说吧,放上磁铁只能讲有好处,没坏处。它一般用中频电炉熔炼(每炉仅百十公斤),铸造成型,因其某些平面有精度要求,一般都要用磨床磨削加工。而后充磁,成为产品。各类计量电量的电表里就用到这种磁钢。更的磁性材料,是钕铁硼类磁材。它们是含稀土元素钕,铁和硼的物质。制作是以硬质合金的方法生产的:经过制粉-混合-模压-烧结-精加工-充磁而成。此类磁材的磁场强度比较高,性能比较好,价格比较贵。是国防和精密设备中才会采用的。电子表里的步进电机的转子即是。啊,磁悬浮列车肯定是用的这种磁性材料。
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铝镍钴(AlNiCo)是比较早开发出来的一种永磁材料,是由铝、镍、钴、铁和其它微量金属元素构成的一种合金。根据生产工艺不同分为烧结铝镍钴(Sintered AlNiCo)和铸造铝镍钴(Cast AlNiCo)。矫顽力Hc:使磁化至技术饱和的永磁体的B降低到零,所需要加的反向磁场强度称为磁感矫顽力,简称为矫顽力磁能积BH:代表了磁铁在气隙空间(磁铁两磁极空间)所建立的磁能量密度,即气隙单位体积的静磁能量。产品形状多为圆形和方形。铸造工艺可以加工生产成不同的尺寸和形状;与铸造工艺相比,烧结产品局限于小的尺寸,其生产出来的毛坯尺寸公差比铸造产品毛坯要好,磁性能要略低于铸造产品,但可加工性要好。在永磁材料中,铸造铝镍钴永磁有着比较低可逆温度系数,工作温度可高达600摄氏度以上。铝镍钴永磁产品广泛应用于各种仪器仪表和其他应用领域。
磁铁的历史:
随着社会的发展,磁铁的应用也越来越广泛,从高科技产品到比较简单的包装磁,目前应用比较为广泛的还是钕铁硼强磁和铁氧体磁铁。
从永磁材料的发展历史来看,十九世纪末使用的碳钢,磁能积(BH)max(衡量永磁体储存磁能密度的物理量)不足1MGOe(兆高奥),而目前国外批量生产的Nd-Fe-B永磁材料,磁能积已达50MGOe以上。这一个世纪以来,材料的剩磁Br提高甚小,能积的提高要归功于矫顽力Hc的提高。而矫顽力的提高,主要得益于对其本质的认识和高磁晶各向异性化合物的发现,以及制备技术的进步。失去磁性的磁铁放入到磁场中,当磁化强度达到某一数值,它又被磁化,“元磁体”之排列又从无序到有序。二十世纪初,人们主要使用碳钢、钨钢、铬钢和钴钢作永磁材料。二十世纪三十年代末,AlNiCo永磁材料开发成功,才使永磁材料的大规模应用成为可能。五十年代,钡铁氧体的出现,既降低了永磁体成本,又将永磁材料的应用范围拓宽到高频领域。到六十年代,稀土钴永磁的出现,则为永磁体的应用开辟了一个新时代。1967年,美国Dayton大学的Strnat等,用粉末粘结法成功地制成***Co5永磁体,标志着稀土永磁时代的到来。迄今为止,稀十永磁已经历第1代***Co5,第二代沉淀硬化型***2Co17,发展到第三代Nd-Fe-B永磁材料。此外,在历史被用作永磁材料的还有Cu-Ni-Fe、Fe-Co-Mo、Fe-Co-V、MnBi、A1MnC合金等。这些合金由于性能不高、成本不低,在大多数场合已很少采用。而AlNiCo、FeCrCo、PtCo等合金在一些特殊场合还得到应用。目前Ba、Sr铁氧体仍然是用量比较大的永磁材料,但其许多应用正在逐渐被Nd-Fe-B类材料取代。并且,当前稀土类永磁材料的产值已大大超过铁氧体永磁材料,稀土永磁材料的生产已发展成一大产业
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