各類永磁體綜合性能比較

1、根據(jù)各類永磁材料的特點，采用不同生產(chǎn)工藝可以得到不同種類的永磁體。 目前常用的永磁體主要有鋁鎳鉆（AlNiCo）、永磁鐵氧體、釤鉆1:5型（SmCo5）、 釤鉆2:17型（Sm2Co17）、燒結(jié)釹鐵硼（NdFeB）、粘結(jié)釹鐵硼（NdFeB）和橡 膠磁等幾類。不同類型的永磁體，其磁性能及其它各參數(shù)均有所不同。下面將這 幾類永磁體的特點及性能參數(shù)作簡單介紹：（1）鋁鎳鉆（AlNiCo）AlNiCo的磁性能屬于中等偏低水平，目前生產(chǎn)的AlNiCo的最大磁能積可達 到8103 kJ/m3，即113 MGOe。由于其居里溫度為Tc=890 C,其最高使用溫 度可高達600 C,同時其溫度系數(shù)很低，為-0

2、.02%/口。鋁鎳鉆磁體具有較好的抗 氧化和腐蝕性能。AlNiCo的可加工性是永磁材料中的佼佼者，因為永磁鐵氧體 和稀土永磁的硬度和脆性遠比AlNiCo大。以HPMG的AlNiCo產(chǎn)品為例，其幾 何尺寸的可加工精度可達 0.02mm，最小的 Alnico元件為 O2mm2mm 和 O5mmxO2mm8mm，這對燒結(jié)SmCo、NdFeB和鐵氧體永磁來說是難以實現(xiàn) 的。此外在一些場合采用Alnico制成小型化和微型化的復(fù)雜形狀的永磁元件， 其成本幾乎是最低的。由于Alnico優(yōu)良的機械性能，所以它可以作為復(fù)雜磁路 的結(jié)構(gòu)零件，而稀土永磁和鐵氧體永磁一般只能作為功能材料使用。此外， Alnico還可

3、以直接與塑料、尼龍及粉末冶金零件等實現(xiàn)一體化高溫（600口）加工 與組合，顯示了 Alnico良好的可加工性。由于AlNiCo中含有戰(zhàn)略金屬Ni和Co, 使其價格要高于鐵氧體，處于中等水平。AlNiCo磁體的缺點是矯頑力非常低（通 常小于160 kA/m），因此鋁鎳鉆磁鐵雖然容易被磁化，同樣也容易退磁。（2）永磁鐵氧體永磁鐵氧體的綜合磁性能較低，其最大磁能積約為0.85.2 MGOe。但其具有 原材料豐富，平均售價低，性價比高，抗退磁性能優(yōu)良，不存在氧化問題等優(yōu)點。 永磁鐵氧體局里溫度約為450 C，其最高使用溫度為300 C。由于其脆性比較大， 使得其機械加工性能一般。（3）釤鉆 1:5 型

4、（SmCo5）和釤鉆 2:17 型（Sm2Co7）釤鉆磁體的磁性能屬于中等偏上水平，其中1:5型磁體磁性能要低于2:17型 磁體。目前生產(chǎn)的兩種磁體的磁能積分別為1524 MGOe和2232 MGOe。二者 居里溫度分別為740 C和926 C，最高使用溫度分別為250 C和550 C，2:17 型磁體要遠高于1:5型磁體。近年來釤鉆磁體發(fā)展的主要是2:17型磁體，由于其 居里溫度高，矯頑力溫度系數(shù)小，因此在高溫環(huán)境能夠保持足夠高的定磁性能， 是高溫應(yīng)用的最佳選擇。釤鉆磁體具有很強的抗氧化和腐蝕性，因此不需要鍍層便可使用。由于釤鉆磁體脆性比較大，使得其機械加工性能一般。釤鉆磁體由于 含有大量的

5、稀土元素中儲量較少的Sm和戰(zhàn)略金屬Co,因此此類磁體的價格是 所有永磁體中最貴的。燒結(jié)釹鐵硼(NdFeB)燒結(jié)釹鐵硼的磁性能是所有磁體中最高的，因此有“磁王”的稱號。目前生產(chǎn) 的燒結(jié)釹鐵硼磁體的最大磁能積為3052 MGOe。燒結(jié)釹鐵硼與永磁鐵氧體和釤 鉆磁體類似，其脆性比較大，使得其機械加工性能一般。燒結(jié)釹鐵硼的居里溫度 只有310 C，使得其使用溫度很低，最高只有230 C，這嚴重影響了它在一些特 殊領(lǐng)域的應(yīng)用。同時，它特別容易被氧化和腐蝕，因此生產(chǎn)時需要對其進行表面 處理，增加鍍層，以防止氧化。燒結(jié)釹鐵硼的價格處于中等水平，這使得它在很 多領(lǐng)域不斷地替代其它永磁體。粘結(jié)釹鐵硼(NdFeB

6、)粘結(jié)釹鐵硼是由釹鐵硼的磁粉與環(huán)氧樹脂混合得到的磁體。磁性能穩(wěn)定，最 大磁能積可達313 MGOe，磁體一致性好，性能波動在5%范圍內(nèi)。其居里溫度 為350 C,工作溫度最高可達150 C。其產(chǎn)品尺寸精度高，形狀自由度大，可 制造各種復(fù)雜異形產(chǎn)品。產(chǎn)品表面有環(huán)氧樹脂涂層及派瑞林涂層，耐腐蝕性極佳， 表面光潔美觀，可在日?；驉毫迎h(huán)境中長期使用。其價格要低于燒結(jié)釹鐵硼，在 一些領(lǐng)域可替代燒結(jié)釹鐵硼和永磁鐵氧體。橡膠磁橡膠磁是由鐵氧體磁粉和合成橡膠復(fù)合，然后經(jīng)過一定工藝加工而成。其最 大磁能積為0.601.50 MGOe，最高使用溫度可達100 C。橡膠磁具有柔韌性、 彈性、可繞曲性，經(jīng)過適當工藝可

7、生產(chǎn)成卷狀、片狀、條狀、塊狀、圓環(huán)及各種 復(fù)雜形狀。它表面還可以覆PVC片、銅版紙、雙面膠，涂UV油，或者彩印模 切成各種形狀。由于磁體有有機物包裹，所以其具有很好的抗氧化和腐蝕性。橡 膠磁是所有永磁體中價格最低的，它被廣泛應(yīng)用于我們的生活中。通過對各類永磁體特點和各性能參數(shù)的介紹，可對不同類型永磁體進行大概 的了解。表1將各類永磁體的綜合性能進行了總結(jié)比較。通過將各類磁體的磁性 能參數(shù)和其它非磁參數(shù)以及價格進行了大概比較，了解不同類型永磁體的各種性 能，有助于根據(jù)實際應(yīng)用需求選擇相應(yīng)類型的永磁體。此外，對于同類型的磁體， 根據(jù)其產(chǎn)品牌號的不同，性能差別也很大，了解不同牌號磁體對應(yīng)的性能參數(shù)， 也有助于準確選擇適當牌號的磁體，關(guān)于各類永磁體產(chǎn)品牌號等信息將在后續(xù)內(nèi) 容中詳細介紹。永磁體種類最大磁能 積(BH)max (MGOe)居里溫度Tc (C)最高使用 溫度(C)抗氧化和腐蝕性能機械加工性能價格AlNiCo1.2-13890600好較好中等永磁鐵氧體0.8-