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关于永磁材料的发展和分类
发布时间:2014/4/19 10:21:58 来源: 作者:
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人类早在三千多年前就已经认识了磁性材料,但永磁材料的应用和研究的时间并不长。磁性材料由于分类标准和依据重点不同,有着不同的分类。
在现代科技和工业应用中则往往根据永磁材料的材质来分类,也即:
(1)铸造永磁材料:如 铝镍钴Al-Ni-Co ;
(2)铁氧体永磁材料Ferrite;
(3)稀土永磁材料:如钐钴SmCo、钕铁硼NdFeB;
(4)其它永磁材料,如可加工Fe-Cr-Co,Fe-Co-V和Mn-Al-C等永磁材料。
二十世纪三十年代AlNiCo永磁合金的发现是永磁材料发展史上一个重要里程碑,七十年代以前其一直处于永磁材料到领先地位。但由于该合金含有昂贵的战略物资Ni和Co,特别是70年代发生的Co危机及60年代末和70年代初高性能稀土永磁材料的发现,使其应用受到很大冲击。由于AlNiCo的居里温度高达890℃,具有非常高的温度稳定性、在仪器仪表、电机电器、电声电讯、磁传动装置及航空航天器件等对温度稳定性要求高的领域内,在目前和将来相当长的一段时间里还不会被其它永磁材料完全取代。
永磁铁氧体材料是继铝镍钴系硬磁金属材料后出现的第二种主要的硬磁材料。它的出现不仅节约了镍、钴等大量战略物资。
铁氧体材料不仅可以用作电讯器件中的录音器、微音器、拾音器、电话机以及各种仪表的磁铁,而且在污染处理、医学生物和印刷显示等方面也得到了广泛应用。
七十年代以来永磁铁氧体产量逐渐超过了AlNiCo。
稀土永磁材料是上世纪五十年代末六十年代初逐渐发展起来的,是将钐、钕混合稀土金属与过渡金属(如钴、铁等)组成的合金,用粉末冶金方法压型烧结,经磁场充磁后制得的一种磁性材料。主要分为稀土钴永磁材料、稀土钕永磁材料、稀土铁氮(RE-Fe-N系)或稀土铁碳(Re-Fe-C系)永磁材料三类。SmCo磁体的磁性能高,但是由于其主要成分是价格昂贵的Sm和Co,制备这两种合金,成本非常高。此外,Co又是战略物质,原材料供应不稳定,所以人们开始不断寻找由铁来代替钴制备稀土永磁的方法。
人们还未来得及对这种材料的性能及工艺进行更深一步的研究,在1983年,Sagawa和Croat就先后用粉末冶金以及快淬的方法得到NdFeB永磁体,宣告了第三代永磁体的诞生,掀起了全球范围内NdFeB系稀土永磁合金的研究热潮。这在永磁材料发展史上是又一个非常重要的里程碑。NdFeB具有高磁能积,被誉为一代“磁王”,NdFeB系永磁体是目前磁性最高的永磁材料。
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