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磁性基礎(chǔ)知識(shí)---永磁體

文章來(lái)源:聯(lián)眾科技            發(fā)布時(shí)間:2019-09-17

 
基本概念
  能夠長(zhǎng)期保持其磁性的磁體稱(chēng)永久磁體。如天然的磁石(磁鐵礦)和人造磁體(鋁鎳鈷合金)等。磁體中除永久磁體外,也有需通電才有磁性的電磁體。永磁體也叫硬磁體,不易失磁,也不易被磁化。但若永久磁體加熱超過(guò)居里溫度,或位于反向高磁場(chǎng)強(qiáng)度的環(huán)境下中,其磁性也會(huì)減少或消失。有些磁體具有脆性,在高溫下可能會(huì)破裂。鋁鎳鈷磁體的最高使用溫度超過(guò) 540 °C(1,000 °F),釤鈷磁體及鐵氧體約為300 °C(570 °F),釹磁體及軟性磁體約為140 °C(280 °F),不過(guò)實(shí)際數(shù)值仍會(huì)依材料的晶粒而不同。而作為導(dǎo)磁體和電磁鐵的材料大都是軟磁體。永磁體極性不會(huì)變化,而軟磁體極性是隨所加磁場(chǎng)極性而變的。他們都能吸引鐵質(zhì)物體,我們把這種性質(zhì)叫磁性。
 
 
形成
  鋼或其他材料能成為永磁體,就是因?yàn)樗鼈兘?jīng)過(guò)恰當(dāng)?shù)靥幚、加工后,?nèi)部存在的不均勻性處于最佳狀態(tài),矯頑力最大。鐵的晶體結(jié)構(gòu)、內(nèi)應(yīng)力等不均勻性很小,矯頑力自然很小,使它磁化或去磁都不需要很強(qiáng)的磁場(chǎng),因此,它就不能變成永磁體。通常把磁化和去磁都很容易的材料,稱(chēng)為“軟”磁性材料。“軟”磁性材料不能作永磁體,鐵就屬于這種材料
就像你平時(shí)見(jiàn)到的那種帶有磁性鋼棒.永磁體是在外加磁場(chǎng)去掉后,仍能保留一定剩余磁化強(qiáng)度的物體。要使這樣的物體剩余磁化強(qiáng)度為零,磁性完全消除,必須加反向磁場(chǎng)。使鐵磁質(zhì)完全退磁所需要的反向磁場(chǎng)的大小,叫鐵磁質(zhì)的矯頑力。鋼與鐵都是鐵磁質(zhì),但它們的矯頑力不同,鋼具有較大的矯頑力,而鐵的矯頑力較小。這是因?yàn)樵跓掍撨^(guò)程中,在鐵中加了碳、鎢、鉻等元素,煉成了碳鋼、鎢鋼、鉻鋼等。碳、鎢、鉻等元素的加入,使鋼在常溫條件下,內(nèi)部存在各種不均勻性,如晶體結(jié)構(gòu)的不均勻、內(nèi)應(yīng)力的不均勻、磁性強(qiáng)弱的不均勻等。這些物理性質(zhì)的不均勻,都使鋼的矯頑力增加。而且在一定范圍內(nèi)不均勻程度愈大,矯頑力愈大。但這些不均勻性并不是鋼在任何情形下都具有的或已達(dá)到的最好狀態(tài),為使鋼的內(nèi)部不均勻性達(dá)到最佳狀態(tài),必須要進(jìn)行恰當(dāng)?shù)臒崽幚砘驒C(jī)械加工。例如,碳鋼在熔煉狀態(tài)下,磁性和普通鐵差不多;它從高溫淬煉后,不均勻才迅速增長(zhǎng),才能成為永磁材料。若把鋼從高溫度慢慢冷卻下來(lái),或把已淬煉的鋼在六、七百攝氏度熔煉一下,其內(nèi)部原子有充分時(shí)間排列成一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),各種不均勻性減小,于是矯頑力就隨之減小,它就不再成為永磁材料了。
 
 
分類(lèi)
第一大類(lèi)是:合金永磁材料,包括稀土永磁材料(釹鐵硼Nd2Fe14B)、釤鈷(SmCo)、鋁鎳鈷(AlNiCo)
第二大類(lèi)是:鐵氧體永磁材料(Ferrite)
按生產(chǎn)工藝不同分為:燒結(jié)鐵氧體、粘結(jié)鐵氧體、注塑鐵氧體,這三種工藝依據(jù)磁晶的取向不同又各分為等方性和異方性磁體。
這些就是市面上的主要永磁材料,還有一些因生產(chǎn)工藝原或成本原因,不能大范圍應(yīng)用而淘汰,如Cu-Ni-Fe(銅鎳鐵)、Fe-Co-Mo(鐵鈷鉬)、Fe-Co-V(鐵鈷釩)、MnBi(錳鉍)
 
應(yīng)用
  永磁體應(yīng)用范圍多種多樣,其中包括電視機(jī),揚(yáng)聲器,音響喇叭,收音機(jī),皮包扣,數(shù)據(jù)線磁環(huán),電腦硬盤(pán),手機(jī)震動(dòng)器等等。揚(yáng)聲器這類(lèi)永磁體是利用通電線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的原理來(lái)發(fā)聲。喇叭上的永磁體則是利用線圈中電流發(fā)生變化時(shí),電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與之相作用,使得線圈和磁鐵相對(duì)位置發(fā)生改變,帶動(dòng)喇叭上的紙盆發(fā)生振動(dòng),推動(dòng)空氣并傳播這個(gè)振動(dòng),人耳從而聽(tīng)到聲音?傊来朋w在人們生活中無(wú)所不在,它方便了我們的生產(chǎn)生活。