3分鐘帶你了解超基礎(chǔ)的技術(shù)——閱讀本文即可了解粘結(jié)磁體的基礎(chǔ)知識！
發(fā)布時間：
2023-11-22 13:28
來源：
Nihon IR
磁性材料有兩種類型：永磁材料，當(dāng)去除磁場時具有高磁化強度和矯頑力；軟磁材料，當(dāng)去除磁場時磁化強度較低或沒有。
1. 粘結(jié)磁鐵的特點
與通過高溫?zé)Y(jié)磁粉而制成的燒結(jié)磁體相比，粘結(jié)磁體具有以下特點。
受到?jīng)_擊時不易破裂或碎裂
通過選擇成形方法，可以成形薄片、長條、帶突起、孔等各種形狀。
由于磁鐵粉被樹脂包覆絕緣，因此電阻較高。
由于成型品尺寸精度高，大多數(shù)情況下不需要精加工。
磁鐵儲存的磁能（以下簡稱最大磁能積）較小。
熱膨脹大、耐熱性差
2. 粘結(jié)磁鐵的類型
我們將從【磁粉】和【粘結(jié)劑及成型方法】兩個角度對粘結(jié)磁體進行分類介紹。
(1)磁粉
磁粉有鐵氧體型和稀土型兩種。
① 鐵氧體
主要采用鋇鐵氧體和鍶鐵氧體磁粉。
雖然最大磁能積比稀土磁體小，但鐵氧體磁體由于其高性價比和通用性，在粘結(jié)磁體總產(chǎn)量中占有很大比例。
② 稀土永磁
稀土金屬包括釹、釤和釤鐵氮。
釤鈷永磁：以釤鈷為主要原料的磁粉。 它具有僅次于釹鐵硼的磁能積排第二，其適合用于小型化磁體。 在稀土金屬中，它具有抗高溫退磁能力，磁力隨溫度變化很小，因此用于高溫環(huán)境或需要溫度穩(wěn)定性的場合。
釹鐵硼：主要成分為釹、鐵、硼的磁粉。 由于最大磁能積大，適合滿足體積小磁力大要求。 由于它容易受到高溫和生銹的影響，因此通常需要進行樹脂涂層等表面處理。
釤鐵氮：主要成分為釤、鐵、氮的磁粉。 它具有很大的保持力，并且表現(xiàn)出與釹鐵硼相當(dāng)?shù)淖畲竽芰糠e。 由于氮的主相在550℃以上的溫度下分解，因此難以應(yīng)用于燒結(jié)磁體，但可以用作粘結(jié)磁體。
(2) 粘結(jié)劑及成型方法
根據(jù)粘結(jié)劑的不同，磁體分為樹脂磁體和橡膠磁體，并采用適合粘結(jié)劑和產(chǎn)品形狀的成型方法。
① 塑磁
(ⅰ) 模壓成型磁鐵
壓縮成型磁體是通過將磁粉和作為粘合劑的熱固型樹脂混合，然后壓縮成型和熱固化而制成的。
主要使用環(huán)氧類熱固型樹脂。
與注塑磁體相比，磁粉填充率大，粘結(jié)劑比例小，因此最大磁能積大。 適合制造薄壁產(chǎn)品。
由于容易生銹，一般采用防腐涂層表面處理。
《模壓磁體的應(yīng)用》
用于小型精密電機、發(fā)電機等。
(ii) 注塑磁體
注射成型磁體是通過將磁粉和作為粘結(jié)劑的熱塑性樹脂混煉、造粒、干燥、使用注射成型機和模具成型而制成的。
使用的熱塑性樹脂包括尼龍（PA）、聚苯硫醚樹脂（PPS）和乙烯丙烯酸乙酯（EEA）。
與壓縮成型磁體相比，粘結(jié)劑的比例較大，因此最大磁能積較小，但可以使用形狀復(fù)雜的模具，因此可以成型多種形狀。
嵌件成型是將粘結(jié)磁體與軸等金屬或其他樹脂部件一體成型的技術(shù)，無需粘結(jié)劑即可與其他部件一體化。 此外，通過將兩種熱塑性樹脂從不同的注射缸注射到模具中的雙材料成型（雙色成型），可以制造出兩種不同顏色的成型品。
《注塑磁體的應(yīng)用》
用于電機（轉(zhuǎn)子組件、編碼器）、電磁閥等。
(iii) 擠出成型磁鐵
擠出磁鐵是通過將磁鐵粉末和熱塑性樹脂混煉，然后造粒并擠出而制成的。
使用的熱塑性樹脂包括尼龍（PA12、PA6）、聚苯硫醚樹脂（PPS）和乙烯丙烯酸乙酯（EEA）。
在擠出成型中，根據(jù)擠出出口處的模具（口模）的形狀，使產(chǎn)品變形來成型。
連續(xù)擠出成型可以成型長產(chǎn)品，然后切割成預(yù)定長度。
它比壓縮成型產(chǎn)品具有更好的耐腐蝕性，因此根據(jù)用途不需要防銹涂層。
《擠出成型磁鐵的用途》
用于復(fù)印機和打印機中吸引和傳輸墨粉的電機、磁傳感器和磁輥。
② 橡膠磁鐵
橡膠磁體是將磁粉與可硫化合成橡膠或熱塑性彈性體混煉，然后造粒，壓延或擠出而成。
使用的粘合劑是合成橡膠，例如氯丁橡膠（CR）、丁腈橡膠（NBR）和丙烯酸橡膠（ACM），或熱塑性彈性體，例如氯化聚乙烯（PE-C）。
橡膠磁體制造工藝
片狀模制品易于切割、柔韌且有彈性。
《橡膠磁鐵的用途》
鐵氧體橡膠磁鐵用于冰箱貼、新手上路標(biāo)記等各種貼紙以及窗扇和門窗扇。
稀土橡膠磁體用于傳感器、小型電機、磁屏蔽等。
3. 粘結(jié)磁體的取向和磁化強度
(1)粘結(jié)磁體的取向
在鐵磁材料中，磁化方向與晶體軸之間存在方向依賴性；容易磁化的方向為易磁化方向，難磁化的方向為難磁化方向。
鐵氧體和稀土磁體粉末有兩種類型：各向同性，其中晶體的易磁化方向不對齊，以及各向異性，其中晶體的易磁化方向?qū)R。
粘結(jié)磁體有“各向同性粘結(jié)磁體”和“各向異性粘結(jié)磁體”兩種，如果使用的產(chǎn)品需要在特定方向上磁化，則選擇各向異性粘結(jié)磁體，因為它們的最大磁能積較大。
通常，各向同性粘結(jié)磁體使用各向同性磁粉，而各向異性粘結(jié)磁體則使用各向異性磁粉。
在各向異性粘結(jié)磁體的情況下，磁體粉末的晶體取向在成型過程中被定向。
成型過程中的取向使磁體粉末的晶體取向一致，從而提高了在成型后的磁化過程中對粘結(jié)磁體進行磁化時的最大磁能積。
取向方法有兩種：對粘結(jié)磁體施加外部磁場的“磁場取向”和對粘結(jié)磁體施加外力的“機械取向”。
① 磁場取向
磁場取向是在壓縮成型、注射成型時在成型模具附近，或在擠出成型時在擠出出口處的模具（母模）附近產(chǎn)生強磁場，使磁性材料的晶體取向方向發(fā)生變化的方法。
② 機械取向
機械取向是在壓縮成型和壓延過程中利用機械壓力來排列磁粉晶體取向的方法。
例如，在鐵氧體磁鐵粉末中，與C軸垂直的C面容易呈六角板狀，因此在壓縮方向上取向。
(2)粘結(jié)磁體的充磁
粘結(jié)磁體通過在成型后施加強外部磁場來磁化，從而展示其作為磁體的性能。
磁化針對各向異性和各向同性磁體進行。
圖 1 顯示了典型的磁化類型和磁化方向。
(a)厚度方向充磁 （b)單面多極充磁 (c)雙面多極充磁
［圖1．充磁］
① 厚度方向充磁
標(biāo)準(zhǔn)方法是沿一個方向磁化，如圖 1(a) 所示。
這是一種充磁方法，可以使在成型過程中定向為單極的各向異性磁體輕松展示其性能。
可以使用空心線圈對多個粘結(jié)磁體進行磁化，使其適合批量生產(chǎn)。
② 單面多極充磁
如圖1(b)所示，僅在一側(cè)施加具有北極和南極的多極磁化，并將磁體的一側(cè)放置在充磁線圈上并磁化。
由于磁場是從一側(cè)施加，因此很難發(fā)揮磁體的全部性能，因此主要用于磁片等各向同性磁體，其最大磁能積相對較小。
③ 雙面多極充磁
如圖1(c)所示，該磁鐵為多極化，正面和背面都有N極和S極，當(dāng)磁鐵的上方和下方都需要充磁線圈并且希望它被吸引時使用。正面和背面。
這種方法比單面多極更容易發(fā)揮出磁體的全部潛力，但很難發(fā)揮出厚磁體的全部性能，所以用于相對較薄的磁體。
4. 粘結(jié)磁體概要（制造方法/最大磁能積/特征）
表1顯示了粘結(jié)磁體的概況以及與燒結(jié)磁體的比較。
|
粘結(jié)磁體（樹脂） |
橡膠磁體（橡膠） |
燒結(jié)磁體 |
|
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制造方法： |
以樹脂為粘結(jié)劑的壓縮、注射、擠出成型。 |
以合成橡膠為粘結(jié)劑的壓延、擠出成型。 |
通過高溫?zé)Y(jié)將磁體材料烘烤硬化。 |
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最大磁能積 |
(BH)max：~125 [kJ/m3] |
(BH)max：~46 [kJ/m3] |
(BH)max：~470 [kJ/m3] |
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特點 |
形狀自由度高 |
優(yōu)異的柔軟性 |
高剛性、耐熱性 |
[表1 粘結(jié)磁體與燒結(jié)磁體的比較]
所以這次我總結(jié)了粘結(jié)磁體的基礎(chǔ)知識。
粘結(jié)磁體廣泛應(yīng)用于從日常家居用品到先進工業(yè)產(chǎn)品的各個領(lǐng)域。
它的形狀自由度高，高度靈活，并且可以很容易多極充磁，因此有可能創(chuàng)造新的附加值，因此其最大磁能積提高和適應(yīng)不同環(huán)境的應(yīng)用范圍值得我們期待。
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