软磁合金和永磁合金主要有以下区别:
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一、磁性特点
软磁合金:
软磁合金的磁滞回线狭窄,矫顽力低,一般在几安 / 米到几百安 /米之间。这意味着软磁材料在磁场作用下容易被磁化,并且当磁场去除后,磁性也容易消失,即剩磁较小。
具有较高的磁导率,能够有效地传导磁场,使磁场在材料内部更容易流通,从而增强磁场的作用效果。例如,硅钢片就是一种常见的软磁合金,广泛应用于变压器等电气设备中,以提高磁场的传输效率。
永磁合金:
永磁合金的磁滞回线宽阔,矫顽力高,通常在几千安 /米甚至更高。这使得永磁材料在被磁化后能够保持较强的磁性,不容易被退磁。
具有高的剩磁和较大的磁能积。剩磁是指材料在去除外部磁场后仍然保留的磁感应强度,永磁合金的剩磁较高,能够在较长时间内保持稳定的磁场。磁能积是衡量永磁材料性能的一个重要指标,它表示单位体积材料所储存的磁能大小,永磁合金通常具有较高的磁能积,能够提供强大的磁场。
二、用途
软磁合金:
主要用于制造各种电气设备中的铁芯,如变压器、电机、电感等。在这些设备中,软磁合金的作用是传导磁场,提高磁场的效率,减少能量损耗。
还用于制作磁屏蔽材料,由于软磁合金具有较高的磁导率,可以有效地屏蔽外部磁场的干扰,保护电子设备的正常运行。
在通信领域,软磁合金也被广泛应用于滤波器、天线等部件中,以提高信号的传输质量和稳定性。
永磁合金:
主要用于制造各种永磁电机、发电机、扬声器、磁选机、磁力起重机等设备。在这些设备中,永磁合金提供稳定的磁场,实现能量的转换和传递。
永磁合金还被用于制作各种磁性工具,如螺丝刀、扳手等,以及磁性玩具、装饰品等。
在医疗领域,永磁合金也有一定的应用,如核磁共振成像(MRI)设备中的磁体就是由永磁合金制成的。
1J22 软磁合金是一种高饱和磁感应强度的铁钴钒软磁合金,具有以下特性:
化学成分14:
主要成分包括铁(Fe)、钴(Co)、钒(V)等元素,其中钴的含量为 49.0-51.0%,钒的含量为0.80-1.80%,铁为余量,并且严格控制碳(C≤0.04%)、锰(Mn≤0.30%)、硅(Si≤0.30%)、磷(P≤0.020%)、硫(S≤0.020%)、铜(Cu≤0.20%)、镍(Ni≤0.50%)等杂质元素的含量。
性能特点:
高饱和磁感应强度:在现有软磁材料中,1J22 的饱和磁感应强度Zui高,可达2.4T。这意味着在制作同等功率的电机时,可大大缩小电机的体积;在作电磁铁时,在同样截面积下能产生更大的吸合力123。
高居里点:居里点高达980℃,可使该合金能在其他软磁材料已经完全退磁的较高温度下工作,并保持良好的磁稳定性123。
大饱和磁致伸缩系数:其饱和磁致伸缩系数Zui大,为60~100×10⁻⁶,极适于作磁致伸缩换能器,输出能量高,工作效率也高13。
磁各向同性:在不同方向上的磁性能基本相同,这使得它在应用中具有更好的适应性。
缺点方面:该合金电阻率低(0.27μΩ・m),不宜在高频下使用;价格较贵,且易氧化,加工性能相对较差23。
热处理工艺1:
对于冷轧带材试样,随炉升温到 850~900℃,保温 3~6h,以 50℃/h 速度冷却到 750℃,再以 180~240℃/h速度冷却至 300℃出炉,退火介质为露点不高于 - 40℃的氢气。
对于锻坯所取试样,随炉升温到 1100℃±20℃,保温 3~6h,以 50~100℃/h 速度冷却到 850℃,保温3h,以 30℃/h 速度冷却到 700℃,再以 200℃/h 速度冷却至 300℃出炉,退火介质同样为露点不高于 -40℃的氢气。
应用领域:
由于其优异的磁性能和高温稳定性,1J22软磁合金适宜做质量轻、体积小的航空、航天用电器元件,如微电子转子、电磁铁极头、继电器、换能器等1。
也可用于制作微电机、脉冲变压器的铁芯及其它磁体2。
三、成分和制造工艺
软磁合金:
成分通常包括铁、硅、镍、钴等元素,不同的软磁合金根据其具体用途和性能要求,会有不同的成分比例。例如,硅钢主要由铁和硅组成,镍铁合金则主要由镍和铁组成。
制造工艺一般包括熔炼、铸造、轧制、退火等步骤。通过这些工艺,可以调整材料的晶体结构和微观组织,提高其磁性能和加工性能。例如,在退火过程中,可以消除材料内部的应力,改善磁导率和矫顽力等性能指标。
永磁合金:
成分通常包括铁、钴、镍、稀土元素等,其中稀土永磁合金如钕铁硼、钐钴等具有极高的磁性能。稀土元素的加入可以显著提高永磁合金的剩磁、矫顽力和磁能积。
制造工艺相对复杂,一般包括熔炼、粉末冶金、烧结、磁化等步骤。粉末冶金工艺是制造永磁合金的常用方法,通过将金属粉末混合、压制、烧结等过程,可以获得高致密度和均匀性的材料,从而提高其磁性能。磁化过程是将永磁合金在强磁场中进行处理,使其获得稳定的磁性。
软磁合金和永磁合金的应用领域有哪些重合之处?
软磁合金和永磁合金的发展趋势是怎样的?
软磁合金和永磁合金的性能对比表