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电机常用永磁材料的主要性能

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1.1 电机中常用的永磁材料

电机中常用的永磁材料包括烧结磁体和粘结磁体,主要种类有铝镍钴、铁氧体、钐钴及钕铁硼强力磁铁等。

      铝镍钴材料在 20 世纪 80 年代以前使用较多。它具有优异的温度稳定性、时间稳定性和适用超高温使用环境条件等优点,在一些特殊用途如使用温度要求高、磁稳定性非常好的军用或仪器仪表等特殊使用环境的电机中才采用。

      铁氧体材料属非金属永磁材料,价格低廉。它主要用于对使用性能及体积要求不高及量大面广的经济系列微电机产品中。如玩具电机、日用电器电机、音像电机、办公设备及通用仪表电机、汽车摩托车电机以及工业用的小功率驱动电机等。

      钐钴材料是 20世纪 60年代中期兴起的磁性能优异的永磁材料,且性能非常稳定。钐钴从磁性能方面来说特别适合于制造电机,但由于其价格昂贵,主要用于研究开发航空、航天、武器等军用电机和高性能而价格不是主要因素的高科技领域的电机中。钕铁硼材料是 20 世纪 80 年代出现的被称为第三代高性能永磁材料. 磁性能高于钐钴, 热稳定性较差,且很容易锈蚀,必须进行表面防护处理, 但价格便宜,所以迅速得到推广应用。随着钕铁硼材料的不断更新,温度性能不断改善, 特别是 20 世纪 90年代以来,低温度系数、耐高温的钕铁硼材料已研制成功, 高性能耐热钕铁硼的工作温度可达 200℃,而且价格也不断降低,使大部分的工业和民用电机中都采用钕铁硼材料,并将取代大部分原铁氧体材料而应用于低价经济型电机中。

       粘结强力磁铁永磁材料是由粘结剂与永磁材料混合后压缩、注射或挤压成型等方法制成的一种复合型永磁材料, 包括粘结铁氧体、粘结铝镍钴、粘结钐钴及粘结钕铁硼。其中粘结钕铁硼是目前最好的粘结永磁材料。它与烧结永磁材料相比有机械加工性能好, 成型容易, 可制成各种复杂的形状, 磁性能均匀一致性好以及容易进行多极充磁等优点。但粘结永磁材料的磁性能低于同类型的烧结磁体,磁能积约为相同材料的烧结磁体的 40%~70%。在粘结永磁材料中,粘结钕铁硼的前景最好,粘结钕铁硼如果解决了工艺问题及提高质量后, 将成为应用前景最广的永磁材料。它目前主要用于小型无刷直流电机及步进电机等精密微电机中。


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