圆盘磁铁由什么制成？完整指南

圆盘磁铁，又称圆形或圆柱形磁铁，在各种应用中都非常有用。但这些强力磁铁究竟是由什么材料制成的呢？

在本综合指南中，作为专业人士 圆盘磁铁制造商我们将为您介绍有关现代圆盘磁铁的组成和制造的所有知识。

圆盘磁铁材料概述

目前最常见的圆盘磁铁由以下材料制成 钕铁硼.钕铁硼又称钕磁铁或新磁铁，在所有永磁材料中单位体积的磁性最强。

钕铁硼盘形磁铁的主要成分是钕、铁和硼。其他元素如镝、镨、钴、镍、铌和铝可能会被微量添加，以增强特定性能。

例如，镝和镨有助于提高耐腐蚀性。钴能提高居里温度。镍和铜涂层可防止氧化。

钐钴（SmCo） 是另一种用于需要高温稳定性的圆盘磁铁的关键稀土磁铁材料。钐钴具有出色的抗退磁性能，但其磁性强度低于钕铁硼。

还有 陶瓷或铁氧体磁铁由碳酸锶和氧化铁化合物组成。虽然陶瓷圆盘磁铁的磁力不如稀土磁铁，但它具有成本低和耐腐蚀的优点。

钕铁硼圆盘磁铁的制造工艺

制造功能强大的钕铁硼磁铁需要仔细控制复杂的多步骤精密工艺：

1.合金形成

首先使用感应熔炉将纯钕、铁、硼和其他元素熔化成合金混合物。然后将液态合金混合物浇铸成锭。

2.分解和喷射研磨

使用氢气将脆性合金锭分解成磁性粉末。然后在喷射式研磨机中将粉末研磨成平均粒径约为 3 微米的细粉。

3.按下

使用极轴向、横向或等静压方法将钕铁硼粉末压入模具中。应用排列磁场使粉末颗粒定向。

4.烧结

压缩的 "绿色 "磁体在接近熔点的温度下烧结，使颗粒熔合在一起。在此过程中，磁体会收缩和致密化。

5.退火和淬火

烧结磁体经过快速加热、浸泡和冷却（淬火），以形成最佳的冶金微观结构和晶体排列。

6.机械加工

脆性烧结磁块需要金刚石切割工具进行切割和研磨，以达到最终尺寸。孔和其他复杂形状可使用电火花机床进行线切割。

7.涂层和电镀

镍-铜-镍等保护层用于抵御腐蚀介质。还可以添加其他功能涂层。

8.磁化

完成后的磁体在磁化器中接受强饱和脉冲，以定向磁畴，从而获得最佳磁性能。

这些就是制造现代钕磁盘的关键步骤！接下来让我们看看粘结磁铁和陶瓷磁铁的制造过程。

粘结盘式磁铁的制造方法

粘结磁铁采用不同的生产方法：

1.喷射铣削

与烧结磁铁一样，粘结磁铁也是以衰变的钕铁硼合金为原料，将其精细研磨成磁粉。在喷射磨中加入粘合聚合物，使混合均匀。

2.与聚合物混合

粉末与塑料或弹性结合聚合物以及润滑剂和固化剂进一步混合。目的是均匀地涂覆每个粉末颗粒。

3.压制和固化

混合原料通过压缩或注塑成型压制成圆盘磁体形状。它在高温下固化，使聚合物在粉末颗粒周围凝固。

4.磁化

固化后的粘结磁体可以像烧结部件一样被磁化。不过，由于非磁性粘结剂占用了体积，相同尺寸的磁性强度较低。

5.涂层（可选）

磁化后还可以涂上一层保护层，以增强耐腐蚀性和抗划伤性。

因此，总而言之，粘结圆盘磁铁用分布式聚合物基体取代了烧结阶段，将磁性颗粒固定在一起。

粘合剂允许更复杂的形状，但限制了热性能和磁性能。现在让我们来看看传统的陶瓷磁体生产。

陶瓷圆盘磁铁的组成和制造

1.粉末制备

圆盘磁铁从粉末制备开始。氧化铁是从铁前驱体中还原出来的，然后用球磨机磨成 2 微米左右的细小颗粒。脱氧和干燥后，得到的铁粉具有软铁磁性。

碳酸锶粉末也经过称重和研磨，以符合所选的化学计量学。

2.混合和煅烧

碳酸铁和碳酸锶粉末经过充分混合，以确保整个批次的均匀性。混合后的粉末在 900-1000°C 的温度下进行煅烧，以去除挥发性化合物，例如 二氧化碳 并调整粉末表面化学成分。

3.压实

在球磨和添加粘合剂之后，陶瓷粉末会被压制成圆盘磁铁绿色粉末，使用的外加磁场与钕铁硼粉末类似。要达到所需的绿色密度，需要 100-300 兆帕的压力。

4.烧结

然后，压制好的铁氧体圆片在高度氧化的窑炉气氛中经过 1200°C 左右的长时间烧制，以充分致密化，同时避免氧化铁含量降低。

5.加工和测试

烧结铁氧体磁铁在进行磁性强度和电阻率等最终性能检查之前，可进行研磨以达到公差要求。由于铁氧体在压制阶段已经磁化，因此无需进一步磁化。

因此，总而言之，传统的粉末冶金方法可以利用简单的原材料前体、不复杂的加工过程和不使用重稀土的优势，经济地制造陶瓷铁氧体磁铁。

选择正确的圆盘磁铁成分

既然我们已经了解了主要圆盘磁铁类型背后的制造工艺，那么如何为您的应用选择最佳材料呢？

以下是一个快速对比图，涵盖了相对 磁强度、温度限制、耐腐蚀性和成本 为常见的圆盘磁铁材料：

钕（NdFeB） 圆盘磁铁在单位体积内具有最强的磁性能，但在 80°C 以上容易氧化和失磁。

钐钴（SmCo） 以钕的部分磁性强度换取更高的耐温性和耐腐蚀性，但原材料成本也更高。

粘合钕 它不仅具有钕铁硼粉末无与伦比的性能，还将其与易于成型的聚合物基体相结合，从而降低了最高使用温度。

最后 陶瓷（铁氧体）磁铁 由钡铁氧体或锶铁氧体组成，磁性输出最低，但具有最佳的耐腐蚀性和热性能，而且成本极低。

关于圆盘磁铁组成的重要启示

以上就是我们对现代 磁盘 以及关键制造工艺的工作原理。以下是一些主要收获：

• 盘形磁铁主要由钕铁硼（NdFeB）、钐钴（SmCo）、粘结钕铁硼或陶瓷/铁氧体等磁性材料组成。
• 钕磁铁强度最高，但耐热性和耐腐蚀性较低。钐钴磁铁以较高的磁性能换取了更好的热稳定性和耐腐蚀性。
• 粘结磁铁具有中等磁性强度，易于形成，但温度限制较低。陶瓷/铁氧体磁铁的输出功率最低，但具有出色的热耐久性和化学耐久性。
• 感应熔炼、喷射铣削、压制、烧结、机加工、涂层和磁化等制造技术将这些合金转化为精密的圆盘磁铁。
• 选择最佳的圆盘磁铁成分取决于您对磁性强度、工作温度范围、耐环境性、机械需求、几何限制和预算等特定应用因素的要求。

希望本指南能让您对现代圆盘磁铁的材料科学和工程学有更深入的了解。如果您还有其他问题，请在评论中告诉我！