影響磁性材料選擇的因素很多,如操作溫度、尺寸、重量限制、環境問題和所需的磁能等。
永磁形狀
在Dexter,我們為您提供特定的永磁解決方案,以滿足您的應用需求。我們提供標準的和定制的磁鐵形狀和大小。當Dexter磁性技術公司于1951年以Permag的名義成立時,它是第一家根據客戶要求加工磁鐵形狀的磁鐵供應商,我們繼續為您提供各種磁鐵選項的傳統。
作為一個全方位的磁力解決方案供應商,我們能夠制造標準的永磁體形狀和尺寸的原型或生產數量。常見的磁鐵形狀包括:
永磁體磁化模式
各向同性磁體,如粘結Nd-Fe-B,是無取向的,沒有擇優方向,因此可以在任意方向磁化。幾乎所有的其他材料都是各向異性的,并且具有較好的磁化方向。當它們向晶粒方向磁化時,它們將表現出最佳的磁性能。與各向同性磁體相比,按其取向磁化的各向異性磁體可以獲得更高的磁通密度。
ALNICO磁體
由于AlNiO的低溫系數(0.02%/°C),具有較高的抗退磁性能和穩定性,在合理的成本條件下,使AlNiO成為磁體材料的首選。
高工作溫度限制(550°C/1020°F)使Alnico特別適合于敏感的汽車和飛機傳感器的應用。Alnico有多種牌號,從Alnico 1到Alnico 12,最受歡迎的是2、5和8級。與新材料相比,Alnico的矯頑力很低。
如果Alnico是合適的,如果它可以在組裝到磁路后被磁化,那么磁鐵的尺寸就可以被最小化。如果使用獨立于其他電路元件,如在安全應用中,有效長徑比(與滲透系數有關)必須足夠大,使磁鐵在其第二象限退磁曲線中在膝蓋以上工作。對于關鍵的應用,Alnico磁體可以校準到一個既定的參考磁通密度值。低矯頑力的副產物是由外部磁場、沖擊和應用溫度引起的退磁效應的敏感性。對于關鍵的應用,Alnico磁鐵可以穩定溫度,以減少這些影響。
Alnico磁體是由鋁、鎳、鈷與鐵合金化而成。一些等級還含有銅和/或鈦。合金化過程是鑄造或燒結。優化磁學性能所需的工藝和熱處理可產生硬(Rc 45)和脆性零件,這些零件最好是通過磨料研磨成形或加工。鑄件一般在70磅以下,可以按原樣使用,但極地表面通常是平的和平行的。燒結僅限于尺寸小于1立方英寸的大體積零件,有效壓長直徑比在4以下。
為了使應用程序所需磁體材料的體積最小化,必須考慮整個磁路。優化電路設計的結果是電路滲透系數,使磁體在其退磁曲線的膝蓋上方運行,其裕度足夠大,足以抵消預期的操作退磁效果。優化后的鋼構件產生的有效磁長大于磁體本身,但只有當磁體在組裝到電路后才能磁化,這才是有效的。另一種方法是設計磁鐵形狀,以產生一條負載線,該線與膝蓋上方的BH曲線相交,因此在從磁化夾具上去除時,由于自消磁因子的影響,會造成最小的磁通損失。在任何一種情況下,Alnico 5磁體都必須施加3.0Koe的磁化力,Alnico 8的磁化力為7.0Koe。在磁路中磁化時,磁化脈沖必須足夠寬,使鋼中的渦流在低于這些值之前衰減。
陶瓷(硬鐵氧體)磁體
鐵氧體磁體,有時被稱為陶瓷,因為他們的生產過程,是最便宜的類別永磁體材料。這種材料在20世紀50年代中期開始商業化,并在無數的應用中找到了途徑,包括用于電機、磁性卡盤和磁性工具的弧形磁鐵。
原材料–氧化鐵–這些磁鐵與鍶或鋇混合,磨成細粉狀。然后將粉末與陶瓷粘結劑混合,然后通過壓縮或擠壓成型技術生產磁體,然后進行燒結。制造過程的本質導致產品經常含有裂紋、孔隙率、晶片等缺陷。幸運的是,這些缺陷很少干擾磁鐵的性能。
為了提高陶瓷鐵氧體磁體的性能,在壓制過程中,鐵氧體化合物可能會受到磁場的偏置。這種偏置在磁體內部產生了一個優選的磁化方向,大大降低了它在任何其他方向上的性能。因此,陶瓷鐵氧體磁體可分為取向(各向異性)和非取向(各向同性).由于其較低的磁性能,在需要復雜磁化模式的情況下,通常采用各向同性級的鐵氧體陶瓷1,而在此過程中,偏置會使成本過高。
陶瓷磁體本質上是易碎的,強烈建議在任何應用中都不要將它們作為結構元素使用。它們的熱穩定性是所有磁性家族中最差的,但它們可在300°C(570°F)以下的環境中使用。AS壓制部件的尺寸重復性很難控制,因此,需要嚴格公差的部件需要進行二次磨削操作,以確保合格。
釹鐵硼磁體
Dexter只在所有應用中使用許可的釹和許可的磁鐵材料。
燒結釹-鐵-硼(Nd-Fe-B)磁體是獲得許可的稀土磁體,是當今最強大的商業化永磁體,最大能量產品從26 MGOe到52 MGOe。釹鐵硼是20世紀80年代發展起來的第三代永磁材料。它有一個非常高的剩磁和矯頑力的結合,具有廣泛的等級,大小和形狀。Nd-Fe-B以其優異的磁特性,為新的設計提供了靈活性,或作為陶瓷、Alnico和Sm-Co等傳統磁體材料的替代品,以實現更高的效率和更緊湊的器件。
采用粉末冶金工藝制備燒結釹磁體。雖然燒結釹比釤鈷磁體具有更強的機械強度和較低的脆性,但不應用作結構部件。Nd-Fe-B由于其不可逆損耗和Br、HCI的中高可逆溫度系數而受到溫度的限制。高矯頑力等級的最高使用溫度為200℃。Nd-Fe-B磁體比其他磁性合金更容易氧化.如果要將Nd-Fe-B磁體暴露在潮濕的化學侵蝕介質中,如酸、堿性溶液鹽類和有害氣體,則建議涂覆。在氫氣氣氛中不推薦使用。
粘結釹鐵硼磁體
粘結釹磁體是由功能強大的Nd-Fe-B材料混合成環氧粘結劑.混合大約是97%的磁鐵材料到3vol%的環氧樹脂。如果您正在尋找一家信譽良好、值得信賴的釹磁體制造商,您可以與Dexter磁性技術公司聯系。我們的生產工藝包括將Nd-Fe-B粉末與環氧粘結劑結合,在壓榨中壓縮混合物,然后在烤箱中固化。由于材料是由壓縮鍵合而成的,其尺寸通常會變化.002?或者更適合于特定的跑步。
粘結Nd-Fe-B材料是各向同性材料,可以通過任意方向磁化,包括多極排列.由于材料是在環氧粘合劑,它可以被加工在磨機或車床上。然而,材料不會支撐一根線,因此孔不能被挖掘。粘結的Nd-Fe-B材料經常被用來大幅度減少使用陶瓷磁體材料的設計尺寸。由于材料的強度大約是陶瓷磁體材料的三倍,所以可以實現顯著的尺寸縮減。此外,由于材料是各向同性的,它可以磁化多極,如N-S-N-S圖案在環的外徑上。我們的粘結釹磁體和其他組裝產品完全符合眾多客戶的期望。
釤鈷磁體
作為第一種商業上可行的稀土永磁材料,釤鈷(Sm-Co)仍被認為是許多高性能應用的優質材料。它是在20世紀60年代制定的,它是一種革命性的產品,最初是當時其他材料的三倍能源產品。
SM-Co材料的能源產品從16 MGOe到33 MGOE.Sm-Co具有較高的抗消磁性能和良好的熱穩定性,是目前要求最高的電機應用的優質選擇。此外,其耐蝕性明顯高于Nd-Fe-B等。仍然建議在酸性條件下涂覆磁鐵。它的耐蝕性也為那些希望在醫療應用中使用磁鐵的人提供了高度的舒適度。
在“每磅”的基礎上,Sm-Co是最昂貴的永磁材料.然而,由于它的高能量產品,它已經取得了相當大的商業成功,減少了所需的磁體材料的體積,以完成一定的任務。SM-Co通常可以使用300°C,當然,它在那個溫度下的實際性能受磁路設計的影響很大。與所有永磁材料一樣,在處理磁化樣品時必須非常小心。SM-Co易于切削,不應作為組件中的結構部件使用.
柔性磁鐵片
軟性磁帶(或磁性片),通常用于冰箱磁鐵,結合陶瓷鐵氧體磁粉與一個靈活的熱塑性粘結劑。制造過程涉及注射成型,這是非常適合于大容量的應用。材料的柔軟性使其能夠形成復雜的、嚴格的公差形狀.然而,由于該材料是陶瓷鐵氧體材料的合金,其磁場強度比固體陶瓷磁體弱。盡管如此,柔性板材的多功能性使得它能夠在許多應用中使用。
柔性薄板通常在多極排列中磁化:N-S-N-S。北極和南極相距很近,從每英寸2個極點到每英寸或更高的60個極點。這對于保持應用是有用的,因為較高的極密度會導致更高的保持力。對于傳感應用,高極密度允許更嚴格的分辨率。
柔性薄板有不同的厚度和寬度。厚度在0.020‘和0.375’之間。寬度從0.187‘到24’不等。這種材料可成批出售,最高可達100英尺。長。此外,一些帶有粘合劑的支持,這可以簡化裝配,如果需要的話。磁性取向通常是通過厚度。