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值约为0.002Oe。Hc值为10~ 300Oe的合金称为“半硬磁合金”。Hc值高于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。
永磁合金。矫顽力Hc>20kA/m的磁性合金,包括铝镍钴系合金、铁铬钴合金、可变形永磁合金、铂钴合金及稀土永磁合金等。这类合金的特点是矫顽力高、饱和磁感应强度和剩磁感应强度高、磁滞回线宽且近似于方形,以保证具有高的磁能积(BH)max。这类合金在磁化后,去除磁化场时磁化状态基本保持不变,即不易退磁,具有一定的磁“硬”度,故又称硬磁合金。该类合金广泛用于电磁式仪表、示波器、扬声器、行波管、陀螺仪、继电器、断路器、磁选机、磁轴承、磁性耦合器、核磁共振成像仪、音像和通信设备及磁化节能设备等。
永磁合金其主要用途有:(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、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(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,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)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。
金属中组成永磁材料的主要元素是Fe、Co、Ni和某些稀土元素。使用的永磁合金有稀土-钴系、铁-铬-钴系和锰-铝-碳系合金。其中稀土系列已经历三代。代永磁材料是以RECo5为代表(RE表示稀土元素),以SmCo5性能;以后出现减少稀土用量的第二代永磁材料Sm2Co17等;80年发成功的Nd-Fe-B钕铁硼是第三代,其中主要成份是铁(约占2/3),成本显著降低,性能更好。我国生产的钕铁硼合金的磁性能,在国际上于地位。磁性合金在电力、电子、计算机、自动控制和电光学等新兴技术领域中,有着日益广泛的应用。
磁性合金广泛地应用于电力、电信、机械电子、仪表和计算技术等工业中,是国民经济各部门不可缺少的材料。磁性参数和技术磁性是衡量磁性合金性能优劣的技术参数,如饱和磁化强度Ms(饱和磁感应强度Bs)、剩余磁化强度Mr(剩余磁感应强度Br)、矫顽力、各种磁导率、矩形比、磁滞损耗等等都反映在合金的磁化曲线和磁滞回线上。不同的磁性合金有不同的磁化曲线和磁滞回线,适用于不同器件的设计应用。这些是磁性合金的技术磁性。它与外界条件的影响和磁性状态的改变密切相关,涉及到合金内部磁畴的成因和结构,以及磁畴在各种条件(如外磁场、应力、温度等)下的运动和变化。
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