永磁铁氧体的分类与特性一览
eetrendadi 2023-12-05

来源 | 老赵说机械

铁氧体矫顽力Hcb较高,回复磁导率mr小,密度小(4.5~5.2g/cm3),耐氧化耐腐蚀, 去磁曲线工作部分为直线,动态特性好,无需磁稳定处理,材料利用率高,价格便宜。不足之处是剩磁Br较低,磁感应温度系数大,烧结铁氧体坚硬易碎,机加工困难,且电阻率很大(1012~1014mW.cm),不能用线切割或电火花加工,只宜采用无齿锯或金刚石磨床研磨。


铁氧体有各相同性(Isotropy)和各向异性(Anisotropy)两个系列,根据模压成型工艺不同,各向异性铁氧体又有干压(Dry-Molding)与湿压(Wet-Molding)之分。按主要成分分类,常用的有钡铁氧体(BariumFerrite)和鍶铁氧体(StrontiumFerrite)两种。

将铁氧体粉未与橡胶或塑料混合,可制成各种塑性铁氧体,为了与烧结铁氧体(SinteredFerrite)相区分,这类铁氧体称为粘结铁氧体 (Bonded Ferrite)。

湿压成型与干压成型

烧结铁氧体(Sintered Ferrite)的生产工艺通常是將原料按成分比例配料后预烧(约1300°C)成永磁体粗制品。预烧而成的粗制品性能差且不稳定,需再次球磨成单畴尺寸以下的粉料,在足够強的外磁场下模压成型,最后再短时间烧结(1200°C~1280°C)。

在铁氧体磁场成型工艺中,湿压成型是將二次球磨后的浆料直接置于模具中,在加压成型时,同时施加一定方向(与产品使用时需要的磁场方向一致)的強磁场,便单畴晶粒的易磁化轴沿外磁场方向排列一致。压型时同时要用泵抽去水分,且上下冲头处需垫片防止抽出浆料,成型后再干燥。


湿压成型由于漿料水分多,晶粒能在成型过程中自由转动,便于晶粒取向,因而磁性能好, Br大Hcb高。但成型时要墊片、抽濾,生产效率低。干压成型是將二次球磨后不含水分的全干粉加入适量的粘合剂(Binder),置于成型磁场中加压成型。干压成型磁场取向稍差,磁性能比湿压成型差。

钡铁氧体和鍶铁氧体

钡铁氧体是用量大、用途广的永磁铁氧体,理想成分比为BaO.6Fe2O3(或BaFe12O19)。实际生产的永磁产品为BaO.(5~6)Fe2O3,室温时各相异性常数K13.3X105J/m3,制成单畴颗粒后有较好的矫顽力。


鍶铁氧体理想成分比为SrO.6Fe2O3,实际生产的永磁产品为SrO.(5~6)Fe2O3,其单畴临界尺寸比钡铁氧体大,烧结时容易得到单畴,且室温时各相异性常数K13.7X105J/m3比钡铁氧体大,其各相异性好,因此性能比钡铁氧体好,Br及Hcb比钡铁氧体高,低温下不易引起不可逆退磁,更适合于承受较大退磁作用的场合。

粘接铁氧体―橡胶磁铁

将铁氧体粉未与橡胶或塑料混合可制成复合永磁材料粘结铁氧体,可以模压或注塑成型制成各种高精度的复杂形狀的构件。粘结铁氧体分软粘结(橡胶粘结)和硬粘结(塑料粘结),软粘结产品即为橡胶磁铁,可以压成片状或带狀。


粘结铁氧体除了具有极易加工的机械性能外,它的另一个优点就是能够产生从最大值到零的任意大小的磁能积,且温度稳定性好,抗腐蚀性能好,矫顽力高。形狀的可塑性、低成本以及宽广的性能范围,使粘结铁氧体成为永磁材料市场上增长最快的热点。粘结铁氧体中由于填充了体积为10%~15%的大量非磁性粘结剂,磁性能通常要比同类烧结铁氧体低。

永磁铁氧体种类及其磁性能比较:

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