基本介紹
- 中文名：永磁鐵氧體
- 外文名：Permanent ferrite
- 性能：高矯頑力、高剩磁、高磁能積
永磁鐵氧體性質與分類,永磁鐵氧體的性能及套用,永磁鐵氧體的原料,
永磁鐵氧體性質與分類
水磁鐵氧體是六角晶系鐵氧體或M型鐵氧體。六角晶系鐵氧體的一般化學式為MeFe12O19,其中Me=Ba、Sr或P。與水磁合金相比,水磁鐵氧體的主要特點是:原材料便宜,來源廣泛,製造工藝簡單,適於大規模生產;具有很高的電阻率,能在高頻場合下使用;化學穩定性好,在永磁鐵氧體晶格中的陽離子處於最高氧化狀態,故材料不易氧化;永磁性能比較低;溫度穩定性較差。
永磁鐵氧體材料一般分為兩大類,即燒結水磁鐵氧體材料和黏結永磁鐵氧體材料。
(1)燒結水磁氧體的主要原料包括 BaFe12O19和Fe12O19,依據磁晶的取向不同分為各向同性和各向異性磁體,鍶鐵氧體的Hc比鋇鐵氧體高。燒結鐵氧體是通過陶瓷工藝法(預燒、破碎、制粉、壓製成型、燒結和磨加工)製造而成的,磁性能比較高,質地堅硬,屬於脆性材料,已成為套用最為廣泛的永磁體。
(2)黏結鐵氧體永磁是以鐵氧體永磁粉末為磁性主體與黏結劑加工而成的永磁材料,也稱複合永磁或橡塑磁體,國內黏結鐵氧體永磁的生產工藝,主要是注射、擠出和壓延三種。由鐵氧體永磁料粉與合成橡膠複合經擠出成型、壓延成型、注射成型等工藝而製成的具有柔軟性、彈性及可扭曲性的磁體,可加工成條狀、卷狀、片狀及各種複雜形狀。
永磁鐵氧體的性能及套用
永磁鐵氧體不含有Ni、Co以及稀土等高價格金屬元素,因此成本較低。而且由於晶體對稱性低造成的磁晶各向異性大,矯頑力要大於鋁鎳鈷磁鋼,且剩磁適中,化學穩定性好,相對質量較低,性價比高於其他類永磁材料,因而在市場上其生產和套用占有很大優勢。水磁鐵氧體主要套用於工藝品、吸附屬檔案、玩具、電機、感測器、醫療器械、揚聲器等。
永磁鐵氧體的原料
生產永磁鐵氧體所需的氧化鐵原料主要有鐵紅、鐵精礦和軋鋼鐵鱗。由於鐵鱗價格低、來源廣泛,因此用鐵鱗代替鐵紅生產永磁鐵氧體使成本大大下降,促進了永磁鐵氧體的發展。我國生產永磁鐵氧體所用的氧化鐵原料主要為軋鋼鐵鱗。判斷一種原料能否生產高檔永磁鐵氧體材料,一是根據其生成的M相純度,二是預燒料晶體形貌。對於鐵鱗,除了其中以化合物形式存在的SiO2會降低鐵氧體的物相純度外(鐵鱗中的SiO2應在0.4%以下),由於鐵鱗是軋鋼過程中的副產品,其傳輸和運輸方式還會使其中混有潤滑油、沙、土等雜質。在預燒前必須去除這些雜質並將鐵鱗磨至10μm以下,才能保證在預燒料中生成的M相物相純度。這一階段的粉碎稱為永磁鐵氧體生產工藝中的原料粉碎。
經過上述粉碎後的原料經過混料、氧化和固相反應燒結,便成為預燒料。預燒料再細磨至1-3μm製成作為中間產品的磁粉後,用於生產永磁鐵氧體最終產品,這一階段的粉碎稱為預燒料的細磨。高檔永磁鐵氧體材料主要分為燒結磁體和黏結磁體兩大類。黏結磁體的性能是磁粉顆粒形貌的敏感量,因而與預燒料的晶體形貌息息相關,其中軋制磁粉要求顆粒呈片狀以利於應力取向;磁場取向磁粉要求顆粒近似球狀以利於磁粉在磁場中轉動的靈活性。預燒料的細磨工藝是鐵氧體磁性材料製備過程中一道重要的工藝,細磨效果直接關係到磁體最終性能。為獲得高性能的磁性材料,對細磨工藝不僅是要求得到合適的粒度,而且最重要的是要求粒度分布要窄,顆粒尺寸要均勻,在黏結磁體用磁粉的製備過程中,對細磨工藝還要求研磨過程中對預燒料的晶粒形貌的破壞儘量小。
