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如何改善Nd-Fe-B烧结磁体的高温减磁特性?

      A:我们在8Q和12Q已经讨论到,永磁体的高温国减磁与磁体的综合性能(包括成分、磁性能、微观结构、表面状态及镀层特性等)有关,同时也与磁体在磁路中的工作状态有关。

      要改善烧结Nd-Fe-B磁体在高温下工作的磁特性,需从以一角度着手:

      一、首先要将磁体设计在良好的工作状态

    (1)将磁体的工作负载点设计在(BH)m点以上,这样牺牲一点磁能积,可增加磁体工作时的不可逆减磁安全性;

    (2) 尽量采用长径比大一些的磁体尺寸设计,避免采用易磁化方向尺寸小于1mm的磁体。由于烧结Nd-Fe-B磁体的矫顽力由形核机理决定,使得磁体的矫顽力及退磁曲线方形度受磁体的表面状态、比表面积(表面积/体积)、长径比等因素影响。当磁体的尺寸小于1mm时,磁体的矫顽力及退磁曲线方形度会明显低于大块磁体。磁体的表面粗糙度越小、比表面积越小、长径比越大,其在高温下工作的磁特性就越稳定;

    (3) 采用良好的磁路通风、散热设计。

      二、采用性能合适的磁体

    (1)首先要确定好器件是要求在一定温度下工作时,强调的是磁通的可逆损失小还是磁通的不可逆损失要小。若器件主要是要求磁体在高温下磁通的可逆损失要小,则应选择剩磁温度系数小的磁体(如含Co的磁体);若器件主要是要求磁体在高温下磁通的不可逆损失要小,则应选择Hcj高的磁体(如35H、35SH、35UH、33EH等);若器件要求磁体在高温下磁通的可逆、不可逆损失都要小,则应选择含Co且同时具有高Hcj的磁体;

    (2) 在成本允许的情况下,尽量采用Hcj高的磁体;

      值得注意的是,通常磁铁生产厂家提供给用户的烧结Nd-Fe-B磁体的高温退磁曲线及磁体的温度系数,是用标准尺寸(如φ10.0*φ10.0mm)的磁体测量的。当用户所使用的磁体产品比表面积比标准试样小、长径比标准试样大时,生产厂家所提供的磁体的高温退磁曲线及磁体的温度系数能真实反映产品的高温工作特性;若用户所使用的磁体产品比表面积比标准试样大、长径比标准试小时,产品的实际高温工作特性往往会比生产厂家所提供的数据略低。也就是说,烧结Nd-Fe-B磁体产品的实际高温工作特性不仅与磁体本身的磁性能有关,还与磁体的尺寸及磁体的工作状态等因素有关。

        三、采用合适的表面保护层

      磁体的表面保护层实际高温工作特性也有影响。实践表明,所有的电化学表面镀层处理都会降低Nd-Fe-B烧结磁体产品的高温工作特性,也就是说,在磁体的性能、尺寸相同的情况下,黑片磁体的高温工作特性比带镀层的磁体产品要好。在现有的带镀层的磁体产品中Ni-Zn合金镀层的高温工作特性最好,Zn镀层次这,Ni镀层最差。但从耐蚀性的角度来说,Ni镀层最好,Ni-Zn合金镀层次之,Zn镀层最差。因此,用户在选择磁体产品时,除了要确定好磁体的磁性能和尺寸公差外,还应根据磁体的具体工作环境,综合对磁体的表面保护层进行选择。

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标签:   钕铁硼高温减磁
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点击次数:  更新时间:2019-06-06 08:28:39  【打印此页】  【关闭

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