各类永磁体综合性能比较

各类永磁体综合性能比较

根据各类永磁材料的特点，采用不同生产工艺可以得到不同种类的永磁体。目前常用的永磁体主要有铝镍钴（AlNiCo）、永磁铁氧体、钐钴1:5型（SmCo5）、钐钴2:17型（Sm2Co17）、烧结钕铁硼（NdFeB）、粘结钕铁硼（NdFeB）和橡胶磁等几类。不同类型的永磁体，其磁性能及其它各参数均有所不同。下面将这几类永磁体的特点及性能参数作简单介绍：

（1）铝镍钴（AlNiCo）

AlNiCo的磁性能属于中等偏低水平，目前生产的AlNiCo的最大磁能积可达到8~103 kJ/m3，即1~13 MGOe。由于其居里温度为Tc=890 ℃，其最高使用温度可高达600 ℃，同时其温度系数很低，为-0.02%/℃。铝镍钴磁体具有较好的抗氧化和腐蚀性能。AlNiCo的可加工性是永磁材料中的佼佼者，因为永磁铁氧体和稀土永磁的硬度和脆性远比AlNiCo大。以HPMG的AlNiCo产品为例，其几何尺寸的可加工精度可达0.02mm，最小的Alnico 元件为Φ2mm×2mm 和Φ5mm×Φ2mm×8mm，这对烧结SmCo、NdFeB 和铁氧体永磁来说是难以实现的。此外在一些场合采用Alnico 制成小型化和微型化的复杂形状的永磁元件，其成本几乎是最低的。由于Alnico 优良的机械性能，所以它可以作为复杂磁路的结构零件，而稀土永磁和铁氧体永磁一般只能作为功能材料使用。此外，Alnico 还可以直接与塑料、尼龙及粉末冶金零件等实现一体化高温(600℃)加工与组合，显示了Alnico良好的可加工性。由于AlNiCo中含有战略金属Ni和Co，使其价格要高于铁氧体，处于中等水平。AlNiCo磁体的缺点是矫顽力非常低（通常小于160 kA/m），因此铝镍钴磁铁虽然容易被磁化，同样也容易退磁。

（2）永磁铁氧体

永磁铁氧体的综合磁性能较低，其最大磁能积约为0.8~5.2 MGOe。但其具有原材料丰富，平均售价低，性价比高，抗退磁性能优良，不存在氧化问题等优点。永磁铁氧体局里温度约为450 ℃，其最高使用温度为300 ℃。由于其脆性比较大，使得其机械加工性能一般。

（3）钐钴1:5型（SmCo5）和钐钴2:17型（Sm2Co17）

钐钴磁体的磁性能属于中等偏上水平，其中1:5型磁体磁性能要低于2:17型磁体。目前生产的两种磁体的磁能积分别为15~24 MGOe和22~32 MGOe。二者居里温度分别为740 ℃和926 ℃，最高使用温度分别为250 ℃和550 ℃，2:17型磁体要远高于1:5型磁体。近年来钐钴磁体发展的主要是2:17型磁体，由于其居里温度高，矫顽力温度系数小，因此在高温环境能够保持足够高的定磁性能，是高温应用的最佳选择。钐钴磁体具有很强的抗氧化和腐蚀性，因此不需要镀层

便可使用。由于钐钴磁体脆性比较大，使得其机械加工性能一般。钐钴磁体由于含有大量的稀土元素中储量较少的Sm和战略金属Co，因此此类磁体的价格是所有永磁体中最贵的。

（4）烧结钕铁硼（NdFeB）

烧结钕铁硼的磁性能是所有磁体中最高的，因此有“磁王”的称号。目前生产的烧结钕铁硼磁体的最大磁能积为30~52 MGOe。烧结钕铁硼与永磁铁氧体和钐钴磁体类似，其脆性比较大，使得其机械加工性能一般。烧结钕铁硼的居里温度只有310 ℃，使得其使用温度很低，最高只有230 ℃，这严重影响了它在一些特殊领域的应用。同时，它特别容易被氧化和腐蚀，因此生产时需要对其进行表面处理，增加镀层，以防止氧化。烧结钕铁硼的价格处于中等水平，这使得它在很多领域不断地替代其它永磁体。

（5）粘结钕铁硼（NdFeB）

粘结钕铁硼是由钕铁硼的磁粉与环氧树脂混合得到的磁体。磁性能稳定，最大磁能积可达3~13 MGOe，磁体一致性好，性能波动在5%范围内。其居里温度为350 ℃，工作温度最高可达150 ℃。其产品尺寸精度高，形状自由度大，可制造各种复杂异形产品。产品表面有环氧树脂涂层及派瑞林涂层，耐腐蚀性极佳，表面光洁美观，可在日常或恶劣环境中长期使用。其价格要低于烧结钕铁硼，在一些领域可替代烧结钕铁硼和永磁铁氧体。

（6）橡胶磁

橡胶磁是由铁氧体磁粉和合成橡胶复合，然后经过一定工艺加工而成。其最大磁能积为0.60~1.50 MGOe，最高使用温度可达100 ℃。橡胶磁具有柔韧性、弹性、可绕曲性，经过适当工艺可生产成卷状、片状、条状、块状、圆环及各种复杂形状。它表面还可以覆PVC片、铜版纸、双面胶，涂UV油，或者彩印模切成各种形状。由于磁体有有机物包裹，所以其具有很好的抗氧化和腐蚀性。橡胶磁是所有永磁体中价格最低的，它被广泛应用于我们的生活中。

通过对各类永磁体特点和各性能参数的介绍，可对不同类型永磁体进行大概的了解。表1将各类永磁体的综合性能进行了总结比较。通过将各类磁体的磁性能参数和其它非磁参数以及价格进行了大概比较，了解不同类型永磁体的各种性能，有助于根据实际应用需求选择相应类型的永磁体。此外，对于同类型的磁体，根据其产品牌号的不同，性能差别也很大，了解不同牌号磁体对应的性能参数，也有助于准确选择适当牌号的磁体，关于各类永磁体产品牌号等信息将在后续内容中详细介绍。

表1 各类永磁体综合性能比较