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磁性合金是一类具有显著铁磁性的精密合金材料,广泛应用于电力、电信和机械电子等领域。以下是对它的详细介绍:
基本信息
定义与分类:磁性合金是指呈现铁磁性的精密合金材料,根据磁性能可分为软磁合金、永磁合金和半硬磁合金。
磁性来源:磁性合金的磁性主要来源于其内部电子结构,特别是未成对电子的存在,这些电子在磁场中的行为决定了材料的磁性特征。
主要分类
软磁合金:矫顽力低于1kA/m,易于磁化且在去除磁场后磁性迅速消失,如工业纯铁、硅钢等。
永磁合金:矫顽力20kA/m,一旦磁化即不易退磁,包括铝镍钴系合金、铁铬钴合金等。
半硬磁合金:矫顽力介于软磁和永磁之间,适用于需要一定剩磁的应用,如某些继电器铁心和存贮器元件。
性能特点
高饱和磁化强度:许多磁性合金具有较高的饱和磁化强度,这使得它们在电磁应用中表现出色。
良好的温度稳定性:部分磁性合金能在较宽的温度范围内保持其磁性能,适合用于高温环境。
的机械性能:除了磁性外,许多磁性合金还具有良好的硬度和抗腐蚀性,增强了其在不同环境下的应用潜力。
应用领域
电力行业:用于制造变压器、电机和其他电力设备中的磁性元件。
电子设备:应用于扬声器、耳机、电话受话器等声学设备以及硬盘驱动器等存储设备。
汽车工业:用于制造传感器、执行器和其他关键组件,特别是在电动汽车和混合动力汽车中。
制备技术
熔炼与铸造:大多数磁性合金通过高温熔炼和铸造工艺生产,确保材料的均匀性和性能。
粉末冶金:对于某些特殊应用,采用粉末冶金技术来制造磁性合金,以获得更精细的微观结构和更好的性能。
总的来说,磁性合金以其特的物理和化学性质,在现代工业和技术领域中扮演着至关重要的角色。随着新材料的开发和技术进步,磁性合金的应用前景将更加广阔,对相关行业的发展起到推动作用。
永磁合金为磁性材料中的一类,一般可分硬磁合金和软磁合金。硬磁合金即永磁合金,其永磁特性较好,一旦被饱和磁化后,去除磁场,也能在长时间内保持较强和稳定的磁性。其固有矫顽力高,抗退磁性强。硬磁合金有铂钴合金、钐钴合金、钕铁硼合金等,口腔科常用以制作磁性固位体。软磁合金具有高磁导率和低矫顽力,它本身无磁性,在强磁场中易被磁化,一旦脱离磁场,则磁性消失。软磁合金有铁铝、铁钴、钯钴镍合金等。可铸造成任意外形,口腔科常用制作磁轭和衔铁,与永磁体组合形成闭合磁路磁性固位体。 [1]
永磁合金亦称为“磁合金”。磁滞回线是磁性材料的基本特性曲线。矫顽 力Hc低于10Oe的合金为软磁合金,对它希望Hc值 尽量小,即磁滞回线包围的面积愈窄小愈好。目前这类合金的Hc低值约为0.002Oe。Hc值为10~ 300Oe的合金称为“半硬磁合金”。Hc值300Oe 的合金称为 “硬磁合金”。作为硬磁合金,通常希 望Hc尽量大,即磁滞回线包围的面积愈大愈好,目 前这类合金的Hc高值约10000Oe。磁性合金属于 精密合金,作为功能材料在工业上用途很广。
历史
永磁合金是一种重要的精密合金,现代工业和科学技术不可缺少的功能材料。人们利用磁能与磁能、磁能与电能的相互作用,将磁能转换成电能或机械能;利用磁场对物质的作用,改变物质的微观结构,促进节能和环保作用等。在所有这些装置或器件中永磁合金都担当着重要的功能作用。 [4]
其主要用途有:(1)机电设备和装置。主要包括:各种永磁电动机如直流(整流式和无刷)电机、同步电机、回转和线性电机、伺服电机、转矩或步进电机;各种永磁发电机如交流发电机、辅助励磁机、多相同步机、点火或其他脉冲发电机等;各种机电制动器如打印机打字头驱动器、计算机软盘驱动器(也称音圈电机VCM)、激光聚焦与跟踪器(用于激光唱盘、录像机、数据处理机)。飞机测位制动器、机器人等;动圈式电表及断路器、微型位移继电器等。
(2)声波换能器。包括:各种发声器,如扬声器、耳机、电话受话器、电铃、蜂鸣器及超声波发声器等;声音接收器,如话筒、超声波拾音器;以及声像拾音器等。
(3)磁力机械。主要利用磁力的吸引与排斥作用制作:夹持和提升装置,如电磁起重机、机床夹盘和夹具、冰箱门封、广告标记和玩具;牵引装置,如传送带、选矿机、复印机磁鼓;耦合器,如同步扭矩联轴节、磁水泵、线性跟随器、油浮标等;磁轴承和磁悬浮,如无源电度表、超速离心器、陀螺仪、卫星动能轮、涡流分子泵、磁悬浮车辆等。
(4)微波装置。制作各种功率管(如磁控管、行波管和调速管)用脉冲位置调整聚焦装置,正交场放大器,波导装置和粒子加速器等。
(5)传感器和电信号转换器。包括永磁转换器(感应器和霍尔效应仪)及物理量(位置,速度,加速度,流量,压力,温度等)测量传感器。
(6)医用电子仪器和生物工程。有核磁共振成像装置、牙科添料、起搏器、人工心脏泵、诊断用仪器及微型助听器等。
(7)其他方面。有磁锁,磁性宝石,除蜡器,汽车减烟节油器等。