永磁材料的应用及相关磁产品

发布 2019-05-23 01:32:17 阅读 4224

1.永磁材料简介。

永磁材料又称硬磁材料,永磁材料一旦在磁场被充磁后,如撤去外磁场,材料可以保留很强的磁性,而且不易被退磁。高碳铁,铝镍结合金,铁铬钴合金,铷铁硼合金,钡锶氧体,锶铁氧体等都是永磁材料。它们可以用来制成永磁体,在一定的空间提供恒定的工作磁场。

铁氧体的用量大、应用广泛、**低,但磁性能一般,用于一般要求的永磁体。硬磁铁氧体的晶体结构大致是六角晶系磁铅石型,其典型代表是钡铁氧体bafe12o19。这种材料性能较好,成本较低,不仅可用作电讯器件如录音器、**机及各种仪表的磁铁,而且已在医学、生物和印刷显示等方面也得到了应用。

硬磁材料利用磁场本身或者通过磁场和载流导体,带电粒子以及涡流等相互作用,可以使一种能量方便地转换成另外一种能量,从而被用来制作各种精密仪表,永磁电机,核磁共振成像仪,粒子加速器,磁疗装置,微波器件,扬声器的磁钢和电子电路中的记忆元件等。

2.永磁材料的特性。

常用的永磁材料主要具有4种磁特性:

(1)高的最大磁能积。最大磁能积[符号为(bh)m]是永磁材料单位体积存储和可利用的最大磁能量密度的量度;

(2)高的矫顽(磁)力。矫顽力[符号为(h)c]是永磁材料抵抗磁的和非磁的干扰而保持其永磁性的量度;

(3)高的剩余磁通密度(符号为br)和高的剩余磁化强度(符号为mr)。它们是具有空气隙的永磁材料的气隙中磁场强度的量度;

4)高的稳定性,即对外加干扰磁场和温度、震动等环境因素变化的高稳定性。

3.永磁材料的分类。

当前常用的重要永磁材料主要有:

(1)稀土永磁材料:这是当前最大磁能积最高的一大类永磁材料,为稀土族元素和铁族元素为主要成分的金属互化物(又称金属间化合物)。我国研制和生产的钕铁硼稀土合金永磁材料;

(2)金属永磁材料:这是一大类发展和应用都较早的以铁和铁族元素(如镍、钴等)为重要组元的合金型永磁材料,主要有铝镍钴(alnico)系和铁铬钴(fecrco)系两大类永磁合金。铝镍钴系合金永磁性能和成本属于中等,发展较早,性能随化学成分和制造工艺而变化的范围较宽,故应用范围也较广。

铁铬钴系永磁合金的特点是永磁性能中等,但其力学性能可进行各种机械加工及冷或热的塑性变形,可以制成管状、片状或线状永磁材料而供多种特殊应用;

(3)铁氧体永磁材料:这是以fe2o3为主要组元的复合氧化物强磁材料(狭义)和磁有序材料如反铁磁材料(广义)。其特点是电阻率高,特别有利于在高频和微波应用。

如钡铁氧体(bafe12o19)和锶铁氧体(srfe12o19)等都有很多应用。

除上述3类永磁材料外,还有一些制造、磁性和应用各有特点的永磁材料。例如微粉永磁材料、纳米永磁材料、胶塑永磁材料(可应用于电冰箱门的封闭)、可加工永磁材料等。

在电学中硬磁材料的主要作用是产生磁力线,然后让运动的导线切割磁力线,从而产生电流。

3.磁性产品例子。

(1)电动式扬声器。

工作原理:根据法拉第定律,当载流导体通过磁场时,会受到一个电动力,其方向符合弗来明左手定则,力与电流、磁场方向互相垂直,受力大小与电流、导线长度、磁通密度成正比。当音圈输入交变音频电流时,音圈受到一个交变推动力产生交变运动,带动纸盆振动,反复推动空气而发声。

(2)微波炉。

微波炉加热原理:微波加热的原理简单说来是:当微波辐射到食品上时,食品中总是含有一定量的水分,而水是由极性分子(分子的正负电荷中心,即使在外电场不存在时也是不重合的)组成的,这种极性分子的取向将随微波场而变动。

由于食品中水的极性分子的这种运动。以及相邻分子间的相互作用,产生了类似摩擦的现象,使水温升高,因此,食品的温度也就上升了。用微波加热的食品,因其内部也同时被加热,使整个物体受热均匀,升温速度也快。

它以每秒24.5亿次的频率,深入食物5cm进行加热,加速分子运转。