鐵氧體磁鐵是成本比較低、應(yīng)用很廣的永磁材料,主要成分是氧化鐵(Fe?O?)與鍶(Sr)或鋇(Ba)的氧化物,分為永磁鐵氧體(SrFe??O??、BaFe??O??)與軟磁鐵氧體(Mn-Zn、Ni-Zn)。永磁鐵氧體的制造采用陶瓷工藝:原料混合后球磨至亞微米級(jí),壓制成型(干壓或濕壓),在 1200-1300℃下燒結(jié),其優(yōu)點(diǎn)是耐溫性好(工作溫度 - 40-250℃)、耐腐蝕性強(qiáng)、密度低(約 5g/cm3),缺點(diǎn)是磁性較弱((BH) max=2-8MGOe)、脆性大。它大多用于家電(如冰箱門封、洗衣機(jī)電機(jī))、汽車(雨刮電機(jī)、門鎖執(zhí)行器)及玩具領(lǐng)域,占全球永磁體市場(chǎng)份額的 60% 以上。工業(yè)傳送帶兩側(cè)安裝磁鐵,可吸附輸送過(guò)程中脫落的金屬雜質(zhì),保護(hù)后續(xù)設(shè)備。福建電機(jī)磁鐵生產(chǎn)商
磁鐵的磁化方向(即磁軸方向)是其關(guān)鍵參數(shù),需根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景確定,常見(jiàn)方向包括軸向(厚度方向)、徑向(直徑方向)、徑向多極、軸向多極。軸向磁化適用于薄型磁鐵(如冰箱貼、傳感器),充磁時(shí)磁場(chǎng)方向垂直于磁鐵表面;徑向磁化適用于環(huán)形磁鐵(如電機(jī)轉(zhuǎn)子),充磁時(shí)磁場(chǎng)方向沿直徑方向;徑向多極磁化(如 8 極、16 極)則在環(huán)形磁鐵表面形成多個(gè)交替磁極,適用于步進(jìn)電機(jī)、編碼器。充磁工藝需與磁化方向匹配:軸向磁化采用平行充磁頭,徑向磁化采用環(huán)形充磁線圈,多極磁化則需定制多極充磁模具。充磁電流通常為數(shù)千安培,脈沖充磁時(shí)間短(毫秒級(jí)),可快速建立強(qiáng)磁場(chǎng),確保磁疇充分定向。江蘇TWS磁鐵單價(jià)磁鐵磁滯回線反映磁化特性,是設(shè)計(jì)磁路系統(tǒng)的重要參數(shù)。
電磁鐵是利用 “電流的磁效應(yīng)”制成的可控制磁體,其磁性可通過(guò)通斷電流、調(diào)節(jié)電流大小實(shí)現(xiàn)精確控制。典型的電磁鐵結(jié)構(gòu)由三部分組成:鐵芯、線圈和電源。鐵芯通常由軟磁材料(如硅鋼片、純鐵)制成,因其磁導(dǎo)率高,可明顯增強(qiáng)線圈通電后產(chǎn)生的磁場(chǎng);線圈則由漆包線(銅導(dǎo)線或鋁導(dǎo)線)繞制而成,線圈匝數(shù)越多、電流越大,產(chǎn)生的磁場(chǎng)越強(qiáng)(遵循安培環(huán)路定理:∮H?dl = I);電源則為線圈提供穩(wěn)定的電流,可通過(guò)直流電源或交流電源驅(qū)動(dòng)(交流電磁鐵需考慮渦流損耗,通常采用疊片鐵芯)。與永磁體相比,電磁鐵的優(yōu)勢(shì)在于磁性可控性強(qiáng),例如工業(yè)用電磁起重機(jī)可通過(guò)通電吸起鋼鐵材料,斷電后釋放;電磁繼電器則通過(guò)小電流控制線圈磁性,實(shí)現(xiàn)對(duì)大電流電路的通斷控制,大多用于自動(dòng)化控制領(lǐng)域。
磁性分離技術(shù)依靠磁鐵實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的高效分選,在環(huán)保、食品、礦業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用比較廣。水處理系統(tǒng)中,磁性過(guò)濾器通過(guò)磁鐵吸附水中的鐵磁性雜質(zhì),保護(hù)后續(xù)設(shè)備免受磨損;食品加工中,磁選機(jī)可清理原料中混入的鐵屑等異物,確保食品安全;礦物加工中,濕式磁選機(jī)利用不同礦物的磁性差異,實(shí)現(xiàn)鐵精礦與脈石的分離。高梯度磁分離技術(shù)采用細(xì)導(dǎo)磁絲形成密集磁場(chǎng)梯度,可分離弱磁性物質(zhì),如高嶺土提純中的鐵鈦雜質(zhì)去除。磁性分離設(shè)備的性能取決于磁鐵的磁場(chǎng)強(qiáng)度、梯度分布和物料流經(jīng)路徑的優(yōu)化設(shè)計(jì)。永磁同步電機(jī)采用高性能磁鐵,具有效率高、噪音低的特點(diǎn),常用于新能源汽車。
根據(jù)磁滯回線特性,磁鐵分為永磁體與軟磁體兩類。永磁體(如釹鐵硼、釤鈷、鋁鎳鈷)具有高矯頑力(Hc)和高剩磁(Br),充磁后能長(zhǎng)期保持磁性,矯頑力通常大于 100kA/m,適用于需要持續(xù)磁場(chǎng)的場(chǎng)景(如電機(jī)、傳感器)。軟磁體(如硅鋼片、坡莫合金、鐵氧體)則矯頑力低(通常小于 1kA/m)、磁導(dǎo)率(μ)高,易被磁化也易退磁,主要用于交變磁場(chǎng)環(huán)境,如變壓器鐵芯、電感線圈。兩者的本質(zhì)區(qū)別在于磁疇結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性:永磁體的磁疇壁移動(dòng)阻力大,而軟磁體的磁疇壁可在弱磁場(chǎng)下自由轉(zhuǎn)動(dòng)。冰箱門密封條內(nèi)嵌磁鐵,利用磁力使門緊密閉合,減少冷氣泄漏,維持低溫環(huán)境。福建電機(jī)磁鐵生產(chǎn)商
永磁鐵的矯頑力越高,抗退磁能力越強(qiáng),釹鐵硼磁鐵矯頑力可達(dá)1000kA/m以上。福建電機(jī)磁鐵生產(chǎn)商
磁鐵是具有磁性的物體,其關(guān)鍵特征是能產(chǎn)生閉合磁場(chǎng),磁場(chǎng)線從 N 極(北極)出發(fā),回到 S 極(南極)。從微觀角度看,磁性源于原子內(nèi)部電子的自旋與軌道運(yùn)動(dòng),當(dāng)材料內(nèi)部大量磁疇(具有一致磁矩的微小區(qū)域)定向排列時(shí),便會(huì)表現(xiàn)出宏觀磁性。天然磁鐵(如磁鐵礦 Fe?O?)的磁疇排列由地質(zhì)作用自然形成,而人工磁鐵需通過(guò)充磁工藝(如脈沖充磁、直流充磁)強(qiáng)制磁疇定向。磁場(chǎng)強(qiáng)度常用特斯拉(T)或高斯(Gs)衡量,1T=10?Gs,普通永磁體表面磁場(chǎng)約 0.1-1.5T,而超導(dǎo)磁鐵可產(chǎn)生 10T 以上的強(qiáng)磁場(chǎng)。 福建電機(jī)磁鐵生產(chǎn)商