从吸铁石到强力材料：磁铁的发展历程与未来展望
2. 钻头（钐钴）。此时，磁性技术迅速发展，强磁性材料也使元件更加小型化。什么是磁化（取向）方向？大多数磁性材料都能沿同一方向磁化至饱和，该方向称为“磁化方向”（取向方向）。无取向的磁铁（也称为各向同性磁铁）比取向磁铁（也称为各向异性磁铁）弱得多。 “北极和南极”的标准行业定义是什么？ “北极”的定义是磁铁的北极随机旋转后指向地球的北极。同样，磁铁的南极指向地球的南极。没有标签如何识别磁铁的北极？显然，仅凭肉眼无法辨别差异。可以将指南针靠近磁铁，指向地球北极的指针将指向磁铁的南极。如何安全处理和储存磁铁？务必要非常小心，因为磁铁会粘在一起并可能会挤压
3.手指。当磁铁相互吸引时，磁铁本身可能会因碰撞而损坏（角部被碰掉或产生裂纹）。让磁铁远离易磁化的物品，如软盘、信用卡、电脑显示器、手表、手机、医疗设备等。磁铁应远离起搏器。对于较大的磁铁，应在每块磁铁之间放置塑料或纸板垫片，以确保磁铁可以轻松分离。磁铁应尽可能存放在干燥、恒温的环境中。如何实现磁隔离？只有能吸附磁铁的材料才能阻挡磁场，而且材料越厚，隔磁效果越好。最强的磁铁是什么？目前性能最高的磁体是稀土磁体，而稀土磁体中，钕铁硼磁体的磁力最强。但在200摄氏度以上的环境下，钐金刚石是最强大的磁铁。如何定义磁铁的性能？决定磁铁性能的主要有以下三个性能参数： 剩磁 Br：磁化永磁体
4、技术饱和后，除去外磁场，剩余的Br称为剩余磁感应强度。矫顽力Hc：为使磁化至技术饱和的永磁体的B降低为零，需要添加的反向磁场强度称为磁感应矫顽力，简称矫顽力。磁能积BH：表示磁体在气隙中的磁能积。空间（磁铁两磁极之间的空间）建立的磁能密度是单位体积气隙的静态磁能。由于该能量等于磁铁的Bm和Hm的乘积，因此称为磁能积。磁场：对磁极施加磁作用的空间就是磁场。表面磁场：永磁体表面指定位置处的强磁感应强度。铁氧体磁性材料是一种复合氧化物烧结非金属磁性材料。从电学上来说，它属于半导体的范畴，因此也被称为磁性半导体。磁铁矿（主要成分为Fe3O4）是最简单的铁氧体。国际上早在20世纪初就已合成铁氧体。 20世纪30年代，法国、日本、德国
5、先后进行了系统的研究。荷兰从1946年开始工业化生产铁氧体软磁材料。中国在1956年左右开始工业化生产铁氧体。铁氧体已广泛应用于通信广播、计算技术、自动控制、雷达导航、航天导航、卫星通信、仪器仪表等领域、印刷显示、污染处理、生物医药、高速交通等。铁氧体是由铁与一种或多种其他金属组成的复合氧化物。例如，尖晶石铁氧体的化学式为MeFe2O4或MeOFe2O3，其中Me是二价金属离子（如Mn2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Co2+等），离子半径与二价铁离子相似(Fe2+) 或一组平均化学价为二的各种金属离子。铁氧体分为软磁铁氧体和永磁铁氧体。软磁铁氧体包括锰铁氧体（MnOFe2O3）
6、单组分或多组分铁氧体如锌铁氧体（ZnO Fe2O3）、镍锌铁氧体（Ni-ZnFe2O4）、锰镁锌铁氧体（Mn-Mg-ZnFe2O4）。其电阻率比金属磁性材料大得多，并且具有较高的介电性能，因此出现了兼具铁磁和铁电性质以及铁磁和压电性质的铁氧体。它在高频下比金属磁性材料（包括铁镍合金、铝硅铁合金）具有高得多的磁导率，适合工作在几千赫兹到几百兆赫兹的频率下。加工铁氧体是一般陶瓷工艺，因此工艺简单，节省大量贵金属，成本低。铁氧体的饱和磁通密度Bs较低，通常仅为铁的1/31/5。铁氧体单位体积储存的磁能较低，限制了其在需要较高磁能密度的低频、强电场和大功率领域的应用。更适合高频、小功率、弱电流场合。
7.中等应用。镍锌铁氧体可用作收音机中的天线棒和中频变压器铁芯，锰锌铁氧体可用作电视接收机中的行输出变压器铁芯。此外，软磁铁氧体还用于通信线路中的电感器和滤波器磁芯。近年来，也被用作高频磁记录换能器（磁头）。永久铁氧体包括钡铁氧体（BaO6Fe2O3）和锶铁氧体（SrO6Fe2O3）。它具有高电阻率，并且是半导体类型，因此涡流损耗小，矫顽力大。可有效地应用于大间隙磁路，特别适合用作小型发电机和电动机的永磁体。它不含镍和钻石等贵金属。其原料来源丰富，工艺简单，成本低廉。可替代铝镍金刚石永磁体。其最大磁能积(B+H)m较低，因此比同等磁能的金属磁铁大。温度稳定性差，质地脆，易
8、破碎、不耐冲击、振动。不适合用作有精度要求的测量仪器和磁性器件。永磁铁氧体产品主要为各向异性系列。可用于制作永磁点火电机、永磁电机、永磁选矿机、永磁吊头、磁力推力轴承、磁选机、扬声器、微波器件、磁疗片、助听器等。 永磁材料（这里主要介绍一下NdFeB) 1、分类及性能 永磁材料主要有铝镍钴（AlNiCo）金属永磁体、第一代SmCo5永磁体（称为1：5型钐钴合金）、第二代Sm2Co17（称为2：17钐金刚石合金）永磁体，第三代稀土永磁合金NdFeB（简称NdFeB合金）。随着科学技术的发展，NdFeB永磁材料的性能不断提高，其应用领域不断扩大。高磁能积（50兆欧e400kJ/m3）、高矫顽力（28EH、32EH）
9、高工作温度（240℃）烧结钕铁硼已工业化生产。钕铁硼永磁体的主要原料为稀土金属钕（Nd）32%、金属元素铁（Fe）64%和非金属元素硼（B）1%（少量镝（Dy）、铽（ Tb)、金刚石中添加了(Co)、铌(Nb)、镓(Ga)、铝(Al)、铜(Cu)等元素)。钕铁硼三元永磁材料是以Nd2Fe14B化合物为基础的，其成分应与化合物Nd2Fe14B的分子式相似。然而，当Nd2Fe14B成分完全配比时，磁体的磁性能很低，甚至无磁。只有当实际磁体中的钕和硼含量高于Nd2Fe14B化合物时，才能获得更好的永磁性能。 2、发夹铁硼烧结加工工艺：配料（配方）f熔炼f制粉f压制（成型取向）f
10. 烧结、时效 f 磁性能检查 f 机械加工 f 表面涂层处理（电镀） f 成品检验 粘结：原料 f 粒度调整 f 与粘结剂混合 f 成型（压缩、挤出、注射成型） f 烧成加工（压缩) f 再加工 f 成品检验 3、发夹铁硼的质量标准主要包括三个参数：剩磁Br（Residual Induction），单位高斯。从饱和状态去除磁场后，剩余的磁通密度代表磁体。外部可提供的磁场强度；矫顽力Hc（Coercive Force），单位奥斯特，是将磁铁置于反向的外部磁场中。当外部磁场增大到一定强度时，磁铁的磁性就会消失。这种抵抗施加外部磁场的能力称为矫顽力，它代表抵抗退磁能力的量度；磁能积 BHmax，单位高斯-奥斯特
11. s为单位体积材料产生的磁场能量。它是一个物理量，决定磁铁可以存储多少能量。 4、发夹铁硼的应用及用途目前主要应用领域有：永磁电机、发电机、核磁共振成像机、磁选机、音频扬声器、磁悬浮系统、磁力传动、磁力起重、仪器仪表、液体磁化、磁力治疗设备等已成为汽车制造、通用机械、石油化工、电子信息产业和尖端技术中不可缺少的功能材料。 5、发夹铁硼与其他永磁材料的比较。钕铁硼永磁材料是目前世界上磁性最强的永磁材料。其磁能积比广泛使用的铁氧体高十倍，并且高于第一代和第二代。其含量约为现代稀土磁铁（钐永磁体）的两倍，被誉为“永磁之王”。使用它代替其他永磁材料可以使设备的尺寸和重量增加一倍。由于钕资源丰富，与钐金刚石永磁体相比，铁替代了昂贵的金刚石，使产品质优价廉，因而得到了广泛的应用。
