永磁體

第一大類是：合金永磁材料，包括稀土永磁材料（釹鐵硼Nd2Fe14B）、釤鈷(SmCo)、鋁鎳鈷（AlNiCo）

第二大類是：鐵氧體永磁材料（Ferrite）

按生產(chǎn)工藝不同分為：燒結(jié)鐵氧體、粘結(jié)鐵氧體、注塑鐵氧體，這三種工藝依據(jù)磁晶的取向不同又各分為等方性和異方性磁體。

這些就是市面上的主要永磁材料，還有一些因生產(chǎn)工藝原或成本原因，不能大范圍應(yīng)用而淘汰，如Cu-Ni-Fe（銅鎳鐵）、Fe-Co-Mo（鐵鈷鉬）、Fe-Co-V（鐵鈷釩）、MnBi（錳鉍）

永磁體應(yīng)用范圍多種多樣，其中包括電視機(jī)，揚(yáng)聲器，音響喇叭，收音機(jī)，皮包扣，數(shù)據(jù)線磁環(huán)，電腦硬盤，手機(jī)震動器等等。揚(yáng)聲器這類永磁體是利用通電線圈在磁場中運(yùn)動的原理來發(fā)聲。喇叭上的永磁體則是利用線圈中電流發(fā)生變化時(shí)，電流產(chǎn)生的磁場與之相作用，使得線圈和磁鐵相對位置發(fā)生改變，帶動喇叭上的紙盆發(fā)生振動，推動空氣并傳播這個(gè)振動，人耳從而聽到聲音?？傊?，永磁體在人們生活中無所不在，它方便了我們的生產(chǎn)生活。

能夠長期保持其磁性的磁體稱永久磁體。如天然的磁石（磁鐵礦）和人造磁體（鋁鎳鈷合金）等。磁體中除永久磁體外，也有需通電才有磁性的電磁體。永磁體也叫硬磁體，不易失磁，也不易被磁化。但若永久磁體加熱超過居里溫度，或位于反向高磁場強(qiáng)度的環(huán)境下中，其磁性也會減少或消失。有些磁體具有脆性，在高溫下可能會破裂。鋁鎳鈷磁體的最高使用溫度超過 540 °C（1,000 °F），釤鈷磁體及鐵氧體約為300 °C（570 °F），釹磁體及軟性磁體約為140 °C（280 °F），不過實(shí)際數(shù)值仍會依材料的晶粒而不同。

而作為導(dǎo)磁體和電磁鐵的材料大都是軟磁體。永磁體極性不會變化，而軟磁體極性是隨所加磁場極性而變的。他們都能吸引鐵質(zhì)物體，我們把這種性質(zhì)叫磁性。

鋼或其他材料能成為永磁體，就是因?yàn)樗鼈兘?jīng)過恰當(dāng)?shù)靥幚?、加工后，?nèi)部存在的不均勻性處于最佳狀態(tài)，矯頑力最大。鐵的晶體結(jié)構(gòu)、內(nèi)應(yīng)力等不均勻性很小，矯頑力自然很小，使它磁化或去磁都不需要很強(qiáng)的磁場，因此，它就不能變成永磁體。通常把磁化和去磁都很容易的材料，稱為“軟”磁性材料?！败洝贝判圆牧喜荒茏饔来朋w，鐵就屬于這種材料

就像你平時(shí)見到的那種帶有磁性鋼棒.永磁體是在外加磁場去掉后，仍能保留一定剩余磁化強(qiáng)度的物體。要使這樣的物體剩余磁化強(qiáng)度為零，磁性完全消除，必須加反向磁場。使鐵磁質(zhì)完全退磁所需要的反向磁場的大小，叫鐵磁質(zhì)的矯頑力。鋼與鐵都是鐵磁質(zhì)，但它們的矯頑力不同，鋼具有較大的矯頑力，而鐵的矯頑力較小。這是因?yàn)樵跓掍撨^程中，在鐵中加了碳、鎢、鉻等元素，煉成了碳鋼、鎢鋼、鉻鋼等。碳、鎢、鉻等元素的加入，使鋼在常溫條件下，內(nèi)部存在各種不均勻性，如晶體結(jié)構(gòu)的不均勻、內(nèi)應(yīng)力的不均勻、磁性強(qiáng)弱的不均勻等。這些物理性質(zhì)的不均勻，都使鋼的矯頑力增加。而且在一定范圍內(nèi)不均勻程度愈大，矯頑力愈大。但這些不均勻性并不是鋼在任何情形下都具有的或已達(dá)到的最好狀態(tài)，為使鋼的內(nèi)部不均勻性達(dá)到最佳狀態(tài)，必須要進(jìn)行恰當(dāng)?shù)臒崽幚砘驒C(jī)械加工。例如，碳鋼在熔煉狀態(tài)下，磁性和普通鐵差不多；它從高溫淬煉后，不均勻才迅速增長，才能成為永磁材料。若把鋼從高溫度慢慢冷卻下來，或把已淬煉的鋼在六、七百攝氏度熔煉一下，其內(nèi)部原子有充分時(shí)間排列成一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，各種不均勻性減小，于是矯頑力就隨之減小，它就不再成為永磁材料了。

從永磁材料的發(fā)展歷史來看，十九世紀(jì)末使用的碳鋼，磁能積（BH）max(衡量永磁體儲存磁能密度的物理量)不足1MGOe(兆高奧)，而國外批量生產(chǎn)的Nd-Fe-B永磁材料，磁能積已達(dá)50MGOe以上。這一個(gè)世紀(jì)以來，材料的剩磁Br提高甚小，能積的提高要?dú)w功于矯頑力Hc的提高。而矯頑力的提高，主要得益于對其本質(zhì)的認(rèn)識和高磁晶各向異性化合物的發(fā)現(xiàn)，以及制備技術(shù)的進(jìn)步。

二十世紀(jì)初，人們主要使用碳鋼、鎢鋼、鉻鋼和鈷鋼作永磁材料。二十世紀(jì)三十年代末，AlNiCo永磁材料開發(fā)成功，才使永磁材料的大規(guī)模應(yīng)用成為可能。五十年代，鋇鐵氧體的出現(xiàn)，既降低了永磁體成本，又將永磁材料的應(yīng)用范圍拓寬到高頻領(lǐng)域。到六十年代，稀土鈷永磁的出現(xiàn)，則為永磁體的應(yīng)用開辟了一個(gè)新時(shí)代。

1967年，美國Dayton大學(xué)的Strnat等，用粉末粘結(jié)法成功地制成SmCo5永磁體，標(biāo)志著稀土永磁時(shí)代的到來。迄今為止，稀土永磁已經(jīng)歷第一代SmCo5，第二代沉淀硬化型Sm2Co17，發(fā)展到第三代Nd-Fe-B永磁材料。

此外，在歷史上被用作永磁材料的還有Cu-Ni-Fe、Fe-Co-Mo、Fe-Co-V、MnBi、A1MnC合金等。這些合金由于性能不高、成本不低，在大多數(shù)場合已很少采用。而AlNiCo、FeCrCo、PtCo等合金在一些特殊場合還得到應(yīng)用。目前Ba、Sr鐵氧體仍然是用量最大的永磁材料，但其許多應(yīng)用正在逐漸被Nd-Fe-B類材料取代。并且，當(dāng)前稀土類永磁材料的產(chǎn)值已大大超過鐵氧體永磁材料，稀土永磁材料的生產(chǎn)已發(fā)展成一大產(chǎn)業(yè)。

鋁鎳鈷永磁體靠析出相的形狀各向異性產(chǎn)生矯頑力 。

鋁鎳鈷永磁體是指以鑄造或粉末冶金法制造的析出硬化型水磁體，主要包括Fe-Ni-Al和Fe-Ni-Al-Co合金系 。

中文名稱

金屬永磁體

英文名稱

metal based magnet

定　　義

泛指金屬Fe基和Co基(不包括稀土金屬)合金磁體。如AlNiCo、FeCrCo、PtCo、PtFe等。

應(yīng)用學(xué)科

材料科學(xué)技術(shù)（一級學(xué)科），金屬材料（二級學(xué)科），特殊用途金屬材料（三級學(xué)科），磁性材料（四級學(xué)科）