永磁體基礎知識

演講人：日期：永磁體基礎知識目錄CATALOGUE01永磁體概述02永磁材料分類及特點03永磁體性能指標與評價方法04永磁體制備工藝及技術應用05永磁體選擇與使用注意事項06永磁體市場現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢PART01永磁體概述分類永磁體可分為硬磁材料和軟磁材料兩大類，硬磁材料磁化后不易失磁，軟磁材料則容易失磁。定義永磁體是指一經(jīng)磁化即能保持恒定磁性的材料。特性具有磁能積高、矯頑力強、穩(wěn)定性好等特性，且磁性能不易受外界環(huán)境如溫度、磁場等因素的影響。永磁體定義與特性十九世紀末二十世紀初釹鐵硼永磁材料成為主流，磁能積超過50MGOe，應用領域不斷擴大。二十一世紀稀土鈷永磁材料研發(fā)成功，磁能積大幅提高，成為永磁材料的重要發(fā)展方向。二十世紀六十年代鋇鐵氧體永磁材料出現(xiàn)，降低了永磁體成本，拓寬了應用領域。二十世紀中葉碳鋼作為永磁材料開始使用，但磁能積較低，不足1MGOe。開始使用AlNiCo永磁材料，磁能積有所提升，但仍不夠理想。永磁材料發(fā)展歷程永磁體應用領域利用永磁體的磁場特性，制作各種磁傳感器，如磁力計、磁強計等。磁傳感器永磁體在磁記錄材料中應用廣泛，如磁盤、磁帶等。磁記錄材料永磁體在電機中用作勵磁源，可簡化電機結構、提高電機性能。電機領域永磁體在醫(yī)療器械中有廣泛應用，如磁共振成像設備、磁療器等。醫(yī)療器械永磁體還應用于磁性吸盤、磁性夾具、磁性分離器等領域。其他領域PART02永磁材料分類及特點鋁鎳鈷永磁材料是由鋁、鎳、鈷、鐵和其他微量金屬元素構成的合金。組成具有高磁積能、良好的溫度穩(wěn)定性，但矯頑力較低，易被外磁場磁化。特性主要用于儀表、電聲、電機、自動控制等領域。用途鋁鎳鈷永磁材料010203鐵氧體永磁材料組成鐵氧體永磁材料是鐵族元素與其他一種或多種金屬元素的復合氧化物。特性具有較高的矯頑力和電阻率，良好的抗腐蝕性，但磁積能較低。用途廣泛應用于電機、發(fā)電機、微波技術、磁記錄等領域。制備工藝通常采用粉末冶金方法制備，包括混合、壓制、燒結等步驟。組成稀土永磁材料是以稀土金屬為主要合金元素的永磁材料。特性具有高磁積能、高矯頑力和良好的溫度穩(wěn)定性，是目前性能最強的永磁材料。用途廣泛應用于電機、電子、自動控制、磁懸浮、核磁共振等高科技領域。種類包括釹鐵硼（Nd-Fe-B）、釤鈷（Sm-Co）等類型。稀土永磁材料其他新型永磁材料磁性納米材料具有納米尺度的磁性材料，表現(xiàn)出優(yōu)異的磁學性能。利用磁熱效應實現(xiàn)制冷的新型材料，具有環(huán)保、高效的特點。磁制冷材料用于信息存儲的磁性材料，要求具有高磁積能和高穩(wěn)定性。磁記錄材料PART03永磁體性能指標與評價方法永磁體在外部磁場去除后，所保留的磁性強度，是永磁體性能的重要指標之一。剩磁感應強度越大，永磁體的磁性越強，磁保持力越大。剩磁感應強度指永磁體在飽和磁化后，當外磁場退回到零時其磁感應強度B并不退到零，只有在原磁化場相反方向加上一定大小的磁場才能使磁感應強度退回到零的磁場強度。矯頑力是永磁體抗退磁能力的指標，矯頑力越大，永磁體的抗退磁能力越強。矯頑力剩磁感應強度與矯頑力磁能積退磁曲線上任何一點的B和H的乘積即BH，是衡量磁體所儲存能量大小的重要參數(shù)之一。磁能積越大，表示永磁體的儲磁能力越強，產(chǎn)生的磁場也越強。最大磁能積指磁鐵Bm與Hm的乘積，是磁能積的最大值。最大磁能積越大，永磁體的磁性能越優(yōu)越，產(chǎn)生同樣效果時所需磁材料越少，有利于實現(xiàn)永磁體的小型化和輕量化。磁能積與最大磁能積穩(wěn)定性及溫度系數(shù)溫度系數(shù)材料的物理屬性隨著溫度變化而變化的速率。對于永磁體而言，溫度系數(shù)是指其磁性隨溫度變化的速率。溫度系數(shù)越小，永磁體的磁性隨溫度變化的程度越小，穩(wěn)定性越好。穩(wěn)定性測量儀器的計量特性隨時間不變化的能力。對于永磁體而言，穩(wěn)定性是指其磁性隨時間保持不變的能力。穩(wěn)定性好的永磁體，其磁性在使用過程中不易發(fā)生變化，可以長期保持穩(wěn)定的磁性。評價指標剩磁感應強度、矯頑力、磁能積、最大磁能積、穩(wěn)定性及溫度系數(shù)等是評價永磁體性能的主要指標。測試方法評價指標與測試方法采用專業(yè)的磁測量儀器和設備對永磁體的各項性能指標進行測試。測試時應嚴格按照相關標準和規(guī)范進行，確保測試結果的準確性和可靠性。0102PART04永磁體制備工藝及技術應用粉末冶金法制備工藝原料準備將所需金屬粉末與添加劑混合，經(jīng)過篩分、混合等工序，獲得均勻的粉末混合物。成形工藝采用粉末冶金成形技術，如壓制成形、注射成形等，將粉末混合物壓制成所需形狀的坯體。燒結工藝在保護氣氛或真空環(huán)境下進行高溫燒結，使坯體中的粉末顆粒相互結合，形成致密的永磁體。后續(xù)處理包括熱處理、機械加工、表面處理等工序，以進一步提高永磁體的性能。熔煉法制備工藝原料準備將含有所需元素的金屬或合金熔煉成液態(tài)，可以通過氧化熔煉法等方法進行熔煉。02040301熱處理工藝對鑄成的永磁體進行熱處理，如退火、淬火等，以改善其磁性能和機械性能。鑄造成形將熔融的金屬液倒入模具中，通過冷卻凝固成所需形狀的永磁體。機械加工與表面處理根據(jù)應用需求，對永磁體進行機械加工和表面處理，如切割、打磨、電鍍等。直流電機永磁體作為直流電機的磁場源，可替代傳統(tǒng)的電磁鐵，實現(xiàn)無刷化、小型化。永磁體在電機中應用01交流電機利用永磁體的恒定磁場特性，在交流電機中用作磁極，提高電機的效率和性能。02伺服電機永磁體在伺服電機中用作位置反饋元件，可實現(xiàn)精確控制和高動態(tài)響應。03電機設計與優(yōu)化根據(jù)永磁體的特性，對電機結構進行優(yōu)化設計，提高電機的效率和功率密度。04位置傳感器通過檢測永磁體的磁場位置來測量物體的位移、角度等參數(shù)，如位移傳感器、旋轉傳感器等。加速度傳感器利用永磁體在加速度變化時產(chǎn)生的磁場變化來測量加速度，如壓電式加速度傳感器等。速度傳感器利用永磁體在磁場中的運動來測量速度，如磁電式速度傳感器、光電式速度傳感器等。磁場傳感器利用永磁體產(chǎn)生的磁場進行磁場測量，如霍爾傳感器、磁阻傳感器等。永磁體在傳感器中應用PART05永磁體選擇與使用注意事項根據(jù)需求選擇合適類型永磁體磁性能根據(jù)應用需求選擇適合的磁性能，包括磁感應強度、矯頑力、剩磁等。穩(wěn)定性選擇具有高穩(wěn)定性的永磁體，以保證其在長期使用過程中磁性能穩(wěn)定。形狀和尺寸根據(jù)應用場合選擇適合的永磁體形狀和尺寸，如圓柱形、方形、片狀等。鍍層根據(jù)需要選擇鍍層種類和厚度，以提高永磁體的耐腐蝕性、耐磨性和美觀度。正確安裝與使用方法安裝位置將永磁體安裝在遠離磁場干擾的位置，避免與其他磁性材料接觸。安裝方向根據(jù)應用需求確定永磁體的磁化方向，確保磁力線方向正確。磁極排列注意永磁體磁極的排列方式，以達到最佳的磁效應。禁止撞擊避免永磁體受到劇烈撞擊或振動，以免磁性能降低或損壞。避免高溫和強磁場環(huán)境高溫影響永磁體在高溫環(huán)境下磁性能會下降，甚至會發(fā)生不可逆的退磁現(xiàn)象。強磁場干擾強磁場會干擾永磁體的磁化狀態(tài)，降低其磁性能。遠離熱源將永磁體放置在遠離熱源的地方，避免長時間高溫烘烤。防護措施對于無法避免的高溫或強磁場環(huán)境，可采取相應的防護措施，如使用隔熱材料、加裝保護罩等。定期對永磁體進行檢查，包括磁性能、外觀等方面，以及時發(fā)現(xiàn)問題并處理。根據(jù)永磁體的使用情況和應用環(huán)境，制定合理的更換周期，避免磁性能嚴重下降或損壞。更換永磁體時需遵循一定的方法和步驟，避免對周圍環(huán)境和設備造成影響。對于廢棄的永磁體，應按照相關規(guī)定進行妥善處理，避免對環(huán)境造成污染。定期檢查與更換建議定期檢查更換周期更換方法廢棄處理PART06永磁體市場現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢國內(nèi)市場國內(nèi)永磁體市場需求持續(xù)增長，主要應用于電機、發(fā)電機、傳感器、磁選機、核磁共振成像儀等領域。國際市場國際市場對永磁體需求同樣旺盛，尤其是在汽車、電子、環(huán)保、醫(yī)療等領域，永磁體發(fā)揮著重要作用。國內(nèi)外市場需求分析德國VACVAC是全球知名磁性材料生產(chǎn)商，其生產(chǎn)的永磁體在電機、傳感器等領域具有極高的知名度和口碑。中科三環(huán)中科三環(huán)是國內(nèi)領先的永磁體生產(chǎn)商，產(chǎn)品涵蓋燒結釹鐵硼、粘結釹鐵硼、釤鈷永磁體等，具有高性能、高穩(wěn)定性、高一致性等特點。日本信越化學信越化學是全球知名永磁體生產(chǎn)商，其產(chǎn)品種類豐富，包括燒結釹鐵硼、鐵氧體永磁體等，廣泛應用于各種領域。主要生產(chǎn)商及產(chǎn)品特點介紹新型磁性材料的出現(xiàn)，如納米磁性材料、稀土永磁材料等，為永磁體產(chǎn)業(yè)帶來新的發(fā)展機遇。磁性材料技術不斷創(chuàng)新生產(chǎn)工藝的改進提高了永磁體的性能和生產(chǎn)效率，降低了成本，為永磁體市場的擴大奠定了基礎。生產(chǎn)工藝不斷改進