磁选设备用的磁性材料及其特性
磁性材料的分类,性能特点和用途

磁性材料的分类,性能特点和用途
磁性材料的分类,性能特点和用途
磁性材料的分类,性能特点和用途
1铁氧体磁性材料,一般是指氧化铁和其他金属氧化物的符合氧化物。
他们大多具有亚铁磁性。
特点:电阻率远比金属高,约为1-10(12次方)欧/厘米,因此涡损和趋肤效应小,适于高频使用。
饱和磁化强度低,不适合高磁密度场合使用。
居里温度比较低。
2 铁磁性材料:指具有铁磁性的材料。
例如铁镍钴及其合金,某些稀土元素的合金。
在居里温度以下,加外磁时材料具有较大的磁化强度。
3 亚铁磁性材料:指具有亚铁磁性的材料,例如各种铁氧体,在奈尔温度以下,加外磁时材料具有较大的磁化强度。
4 永磁材料:磁体被磁化厚去除外磁场仍具有较强的磁性,特点是矫顽力高和磁能积大。
可分为三类,金属永磁,例,铝镍钴,稀土钴,铷铁硼等。
铁氧体永磁,例,钡铁氧体,锶铁氧体,其他永磁,如塑料等。
5软磁材料:容易磁化和退磁的材料。
锰锌铁氧体软磁材料,其工作频率在1K-10M之间。
镍锌铁氧体软磁材料,工作频率一般在1-300MHZ
6金属软磁材料:同铁氧体相比具有高饱和磁感应强度和低的矫顽力,例如工程纯铁,铁铝合金,铁钴合金,铁镍合金等,常用于变压器等。
磁学中的磁性材料特性与应用

磁学中的磁性材料特性与应用磁性材料是一类具有特殊磁性性质的物质,广泛应用于电子、通信、医疗、能源等领域。
本文将从磁性材料的特性和应用两个方面进行探讨。
一、磁性材料的特性磁性材料的特性主要包括磁化强度、磁化曲线、磁滞回线等。
磁化强度是指材料在外加磁场作用下的磁化程度,通常用磁化强度矢量来表示。
磁化曲线描述了材料在外加磁场变化时的磁化过程,可以分为顺磁性、抗磁性和铁磁性。
顺磁性材料在外加磁场作用下,磁矩与磁场方向相同;抗磁性材料则相反,磁矩与磁场方向相反;而铁磁性材料在外加磁场作用下,磁矩与磁场方向平行或反平行。
磁滞回线是描述材料在磁化和去磁化过程中磁化强度的变化曲线,可以用来表征材料的磁化和去磁化特性。
磁性材料的特性决定了它们在各个领域的应用。
例如,铁磁性材料常用于制造电机、变压器等电磁设备,因为它们具有较高的磁导率和饱和磁感应强度;顺磁性材料则常用于医学成像、核磁共振等领域,因为它们对外加磁场具有较强的响应能力;抗磁性材料则广泛应用于磁屏蔽、磁存储等领域,因为它们具有良好的抗磁性能。
二、磁性材料的应用1. 电子领域磁性材料在电子领域的应用非常广泛。
以硬磁材料为例,它们常用于制造磁头、磁盘等存储设备,因为硬磁材料具有较高的矫顽力和矫顽力储量。
软磁材料则常用于制造变压器、电感等电磁设备,因为软磁材料具有较低的矫顽力和矫顽力储量,能够有效减小能量损耗。
2. 通信领域磁性材料在通信领域的应用主要体现在电磁波的控制和传输方面。
例如,铁氧体材料具有较高的磁导率和较低的磁滞损耗,常用于制造天线、滤波器等通信设备,能够有效地控制和传输电磁波信号。
3. 医疗领域磁性材料在医疗领域的应用主要体现在磁共振成像和磁治疗方面。
顺磁性材料常用于磁共振成像中的对比剂,能够提高图像的对比度和清晰度。
磁性纳米颗粒则常用于磁治疗中的靶向输送和热疗,能够实现对癌细胞的精确杀灭。
4. 能源领域磁性材料在能源领域的应用主要体现在电池、超级电容器等储能设备中。
磁性材料的结构特性及应用

磁性材料的结构特性及应用磁性材料是指在外加磁场的作用下会表现出磁性的材料。
其通过炬强磁性作为特征,可以广泛应用于电子设备、磁性存储、电力设备等领域。
本文将从磁性材料的结构特性及其应用两个方面进行介绍和探讨。
一、磁性材料的结构特性从结构层面来说,磁性材料分为两大类,分别是晶体磁性材料和非晶态磁性材料。
1. 晶体磁性材料晶体磁性材料主要是指具有强磁性的晶体物质。
其内在的磁结构是由磁矩构成的。
磁矩来源于原子自旋磁矩和离子磁矩两部分,此外还可以通过外加磁场来改变其自旋态和能量状态进而改变其磁矩的取向。
晶体磁性材料又可以分为铁磁性和反铁磁性两种类型。
(1)铁磁性材料铁磁性是指具有某个方向磁化且在无外场时磁矩不为零的材料。
其结构为强磁性体,具有铁磁性的元素主要包括铁、钴、镍等。
铁磁性材料可以通过加热或磁场作用来改变其磁化程度和取向。
(2)反铁磁性材料反铁磁性是指在无外场时,其自旋方向的取向会由于晶体的对称性或者晶格形状的破缺而发生改变。
反铁磁性的材料,如FeO、Fe2O3等具有高阻力和高电抗的特点,常用于制造变压器和电感。
2. 非晶态磁性材料非晶态磁性材料是指没有晶粒结构的磁性材料。
它是由非晶合金制成的,由于不具有晶界,材料中的磁矩则更加紧密地排列在一起,因此其磁学性能相对于晶体磁性材料来说要更优异,比如其更容易磁制化和消磁。
二、磁性材料的应用磁性材料除了具有金属材料、电子材料共性应用外,还有一些特殊的应用。
1. 磁性存储磁性存储利用磁性材料的特性来存储数字信息。
其运作原理是:通过外加磁场来改变材料中自发的铁磁区向某一方向磁化的状态,存储数字信息。
其主要应用于计算机、电视、音频等一系列数字设备。
2. 磁性材料在电力设备中的应用磁性材料广泛应用于电力设备的制造。
举例来说,铁磁材料被广泛应用于电动机、变压器、感应器等电机电器的制造中,具有稳定性高和噪音小的特点,保证了优质的使用效果。
3. 磁性材料在新材料制造中的应用随着现代技术的不断发展,更多新型的磁性材料正在被研发和应用。
第二章 磁选设备

第二章磁选设备2.1概述磁选机的结构多种多样,分类方法也比较多。
通常根据以下特征来分类。
(1)根据承载介质的不同,磁选机可分成干式和湿式两种:(2)根据磁选机磁场强度的高低,磁选机分成弱磁场磁选机和强磁场磁选机两大类:①弱磁场磁选机。
②强磁场磁选机。
(3)根据给入物料的运动方向和从分选区排出分选产品的方法可分为:①顺流型磁选机。
被选物料和非磁性矿粒的运动方向相同,而磁性矿粒偏离此运动方向。
②逆流型磁选机。
被选物料和非磁性矿粒的运动方向相同,而磁性产品的运动方向与此方向相反。
③半逆流型磁选机。
被选物料从下方给入,而磁性矿粒和非磁性矿粒的运动方向相反。
(4)根据磁性矿粒在磁场中的行为特征可分为:①有磁翻转作用的磁选机。
②无磁翻转作用的磁选机。
(5)根据排出磁性产品的结构特征可分为:圆筒式、圆锥式、带式、辊式、盘式和环式等。
(6)根据磁场类型可分为:①恒定磁场磁选机;②旋转磁场磁选机;③交变磁场磁选机;④脉动磁场磁选机(7)根据产生磁场的方法,磁选机又可分为:永磁型磁选机、电磁型磁选机、超导型磁选机等。
用于分选弱磁性矿石的磁选机一般采用电磁磁系,分选强磁性矿石的磁选机大都采用永磁磁系。
2.2磁选机常用磁性材料及其特性在各种磁性材料中,最重要的是以铁为代表的铁磁性材料,钴、镍、钇等也具有铁磁性。
常用的铁磁性材料多是铁和其他金属或非金属的合金,以及某些含铁的氧化物。
铁磁性材料的磁特性常用磁感应强度与外磁场强度之间关系的B=f(H)曲线来表示。
材料的磁特性,不仅与磁场强度、温度和机械力有关,而且与磁化过程有关。
材料磁化时可分成以下几种曲线。
1)起始磁化曲线起始磁化曲线是外磁场H 单调增加时得到的曲线,如图3-2-1所示。
铁磁性材料的起始磁化曲线的共同点是曲线由陡峭段和平坦段组成。
陡峭段对应于易磁化的特征,而平坦段对应于难以磁化的特征。
2)磁滞回线当磁场强度H在正负两个方向上往复变化时,材料的磁化过程经历了一个循环的过程,见图3-2-2。
磁学中的磁性材料特性与应用

磁学中的磁性材料特性与应用在我们的日常生活和现代科技中,磁性材料扮演着至关重要的角色。
从简单的指南针到复杂的电子设备,磁性材料的特性和应用无处不在。
那么,究竟什么是磁性材料?它们又有哪些独特的特性和广泛的应用呢?磁性材料,简单来说,是指具有磁性的物质。
其磁性的产生源于材料内部原子或离子的磁矩排列。
根据磁性的强弱和特性,磁性材料可以分为三大类:顺磁性材料、抗磁性材料和铁磁性材料。
顺磁性材料的原子或离子具有一定的磁矩,但在没有外部磁场时,这些磁矩的方向是随机的,因此整体不表现出磁性。
然而,当置于外部磁场中时,它们的磁矩会趋向于与磁场方向一致,从而产生微弱的顺磁性。
常见的顺磁性材料有铝、铂等金属。
抗磁性材料则是在外部磁场作用下,会产生与磁场方向相反的微弱磁性。
大多数有机化合物和某些金属,如铜、银等,都属于抗磁性材料。
而铁磁性材料是磁性材料中最为重要和常见的一类。
它们具有很强的磁性,并且在外部磁场去除后仍能保持一定的磁性。
铁、钴、镍及其合金是典型的铁磁性材料。
其磁性的强大源于内部原子磁矩之间存在着强烈的相互作用,使得它们能够自发地排列整齐,形成磁畴。
磁性材料的特性多种多样,其中磁导率是一个关键的参数。
磁导率表示材料对磁场的传导能力,磁导率高的材料能够更有效地传导磁场。
例如,软铁的磁导率就非常高,常用于制造变压器的铁芯,以提高磁场的传输效率。
另一个重要特性是矫顽力。
矫顽力是指要使磁性材料的磁性消失所需施加的反向磁场强度。
矫磁性小的材料,如软磁材料,容易被磁化和退磁,适用于制造电磁铁的铁芯、变压器的绕组等;而矫顽力大的材料,如永磁材料,则能够保持较强且稳定的磁性,常用于制造永磁电机、扬声器等。
磁性材料在电子领域的应用极为广泛。
在计算机中,硬盘就是利用磁性材料来存储数据的。
通过改变磁性材料的磁化方向来表示 0 和 1的二进制信息,实现了海量数据的存储。
此外,磁带、软盘等存储设备也基于类似的原理。
在通信领域,磁性材料在天线、滤波器等部件中发挥着重要作用。
磁性材料的特性与应用

磁性材料的特性与应用磁性材料是一类具有特殊物理特性的材料,在现代科技中起着重要的作用。
它们具有吸引或排斥其他物体的特性,能够产生磁场,并且可以被磁场所控制。
这使得磁性材料在多个领域有着广泛的应用。
本文将探讨磁性材料的特性和一些典型的应用。
磁性材料的物理特性可归纳为三个方面:磁化、导磁和磁滞。
首先,磁化是磁性材料最基本的特性之一。
在存在磁场的作用下,磁性材料能够被磁化,形成磁矩。
这种磁矩可以通过外加磁场的磁力来改变材料的方向和大小。
这使得磁性材料具有了磁性,即它们能够吸引或排斥其他磁性物体。
其次,导磁是磁性材料的另一个重要特性。
导磁性是指材料对磁场的相对应答能力。
磁性材料能够有效地吸收和储存磁场能量,因此具有较高的导磁率。
导磁性使得磁性材料在电感器、变压器等电磁设备中得到广泛应用。
通过合理选择导磁材料,可以提高设备的性能和效率。
最后,磁滞是磁性材料的一种特性,用来描述材料在磁化和解磁化过程中所表现出的残留磁化和磁场对材料的影响。
磁滞损耗是指材料在磁化和解磁化过程中产生的能量损失。
磁滞性能较好的材料能够减少能量损耗,并且具有较高的磁场稳定性。
因此,磁性材料在磁存储、电机、发电机等领域中得到广泛应用。
既然磁性材料具有以上特性,那么它们又是如何在实际应用中发挥作用呢?首先,磁性材料在电子行业中得到了广泛应用。
硬盘驱动器中的读写头和电脑扬声器中的音圈利用了磁性材料的吸附和排斥特性,实现了信号的传输和转换。
此外,磁性材料也被广泛应用于传感器和显示设备中,如磁力计、地理信息系统和液晶显示屏等。
其次,磁性材料在能源行业中也发挥着重要作用。
永磁发电机是一种高效能源装置,磁性材料的应用使得发电机的效率大大提高。
此外,太阳能和风能的转化依赖于磁性材料制造的发电机组件。
此外,磁性材料在医学领域中也有应用。
磁共振成像(MRI)是一项常用的医学检测技术,它利用磁性材料的特性来生成高清晰度的内部图像。
此外,磁性材料也在生物医学治疗中用于靶向药物输送和磁热治疗等领域。
磁选机的工作原理

磁选机的工作原理
磁选机是一种利用磁性材料对带磁性物质进行分离的设备。
它基于磁性材料的吸附特性和物质的磁性差异,通过对物质加磁场的方法实现物质的分离。
其工作原理主要分为自磁选和高梯度磁选两种方式。
自磁选主要运用了物质的磁性差异。
在弱磁场作用下,不同磁性的物质会表现出不同的磁性行为。
磁性强的物质会更容易被磁场吸附,而磁性较弱的物质则受到较小的吸引力。
这样,可以通过磁力的不同作用将物质分离。
例如,利用磁铁可以吸附铁矿石中的铁磁性物质,而非磁性物质则不会被吸附。
这样就可以将磁性物质和非磁性物质分开。
高梯度磁选则是针对微小颗粒进行分离的一种方法。
高梯度磁选一般需要在磁选机内放置一组装有磁性材料的隔板,形成磁场梯度或磁滞区。
当物质通过隔板时,磁滞区能够对微小颗粒施加较大的磁力,从而实现这些微小颗粒的分离。
这种方法适用于需要处理颗粒尺寸较小的物质,如细粉煤等。
总体来说,磁选机的工作原理是通过利用磁性材料对物质的磁性差异进行物质分离。
通过调整磁场强弱和磁滞区的设置,可以实现对不同磁性物质的分离。
磁选机在矿产资源的开采和废弃物处理等领域有着广泛的应用。
磁性材料的特性与应用

磁性材料的特性与应用一、引言磁性材料是一类具有磁性的材料,其具有在外加磁场作用下发生磁化的性质。
磁性材料具有诸多特性,在工业生产和科学研究中得到广泛的应用。
本文将围绕磁性材料的特性和应用展开讨论,以期更好地认识这一类材料。
二、磁性材料的特性1. 磁化特性磁性材料具有在外加磁场作用下发生磁化的特性,且磁化的大小与磁场的大小成正比例关系。
当物体处于磁场中时,分子磁矩会发生定向排列,从而导致物体的磁性。
磁性材料的磁化程度可以通过其磁化强度来衡量,通常用“高斯”或“特斯拉”来表示。
2. 磁滞特性磁性材料具有磁滞特性,即磁化过程中存在着一种滞后效应。
当磁场强度增加时,材料的磁化强度也会增大;但当磁场强度逐渐减小时,磁化强度并不会完全跟随磁场降低,这就是磁滞现象。
3. 饱和磁化强度磁性材料的饱和磁化强度是指在外加磁场增大到一定值时,材料磁化强度不再增加的状态,即达到饱和状态。
不同类型的磁性材料具有不同的饱和磁化强度,一般来说,软磁性材料的饱和磁化强度较低,而硬磁性材料的饱和磁化强度较高。
三、磁性材料的应用1. 计算机和电子器件磁性材料在计算机和电子器件中得到广泛应用。
例如,磁性塑料磁带是计算机和其他数字设备的重要存储媒介,而硬磁性材料也被用于存储数字数据。
此外,磁性材料也被用于制造电感、变压器、电动机以及许多电子元件。
2. 硬磁盘驱动器硬磁盘驱动器是个人电脑和其他数字设备的重要存储媒介,而其中用到的磁性材料起到了至关重要的作用。
硬盘驱动器包含许多磁性硬盘,其内部有用于存储信息的磁性材料,因此磁性材料对于硬盘驱动器的性能至关重要。
由于每个硬盘驱动器中存储的数据量都非常庞大,因此硬盘驱动器生产厂家一直在寻求更好的磁性材料。
3. 医学成像MRI是一种非侵入性的医学成像技术,磁性材料在MRI中扮演着重要角色。
MRI通过磁性材料将人体的不同部位映射到三维空间中,从而实现对人体内部构造的精准成像。
因此,磁性材料在医学领域中的应用前景仍然非常广阔。
常用磁性材料介绍

常用磁性材料介绍◆钕铁硼介绍:诞生于八十年代初的第三代稀土永磁材料--钕铁硼,是当今世界上磁性的永磁材料,可分为烧结钕铁硼磁性材料和粘结钕铁硼磁性材料。
与烧结钕铁硼磁性材料相比,粘结钕铁硼磁性材料具有一次成形,多极取向的特点;主要应用于微电机上。
钕铁硼永磁体以其优异的性能、丰富的原料、合理的价格正得以迅猛的发展和广泛的应用。
其主要应用在微特电机、永磁仪表、电子工业、汽车工业、石油化工、核磁共振装置、音响器材、磁悬浮系统、磁性传动机构和磁疗设备等方面。
钕铁硼磁铁容易生锈、氧化,所以对钕铁硼磁铁,其表面通常需作电镀处理,如镀锌、镍、银、金等,也可以做磷化处理或喷环氧树脂来减慢其氧化速度。
钕铁硼的其他物理特性:Br 温度系数 -0.11%/°C密度 7.4g/cm3韦氏温度 600Hv拉伸温度 8.0kg/mm2比热 0.12k Cak(kg°C)弹性模量 1.6x1011N/m2横向变形系数 0.24居里温度 310-340°C电阻率144Ω.cm挠曲强度 25kg/mm2热膨胀系数 4x10-6/°C导热系数7.7cal/m.h.°C刚度 0.64N/m2压缩率 9.8x10-12m2/NiHc温度系数 -0.60%/°C磁铁的一般表面处理:镀锌、镍、锡、金、银、磷化处理、环氧树脂喷涂特性:钕铁硼永磁材料是以金属间化合物Nd2Fe14B为基础的永磁材料。
钕铁硼具有极高的磁能积和矫力,同时高能量密度的优点使钕铁硼永磁材料在现代工业和电子技术中获得了广泛应用,从而使仪器仪表、电声电机、磁选磁化等设备的小型化、轻量化、薄型化成为可能。
材质特点:钕铁硼的优点是性价比高,具良好的机械特性;不足之处在于居里温度点低,温度特性差,且易于粉化腐蚀,必须通过调整其化学成分和采取表面处理方法使之得以改进,才能达到实际应用的要求。
制造工艺:钕铁硼的制造采用粉末冶金工艺。
磁选机原理

磁选机原理
磁选机是一种通过磁力对杂质进行分离的设备。
它利用了材料对磁场的响应特性,将具有磁性的杂质从非磁性物料中分离出来。
磁选机的基本原理是通过将颗粒状物料通过磁场区域,在磁场的作用下,磁性颗粒会受到磁场的吸引力,而非磁性颗粒则不会受到影响。
通过调整磁场的强度和方向,可以控制颗粒的分离效果。
具体而言,磁选机主要包括磁场区域和输送装置。
磁场区域通常由磁性材料组成,通过施加电流或永久磁铁,产生磁场。
输送装置将物料从进料口输送至磁场区域,通过调节输送速度和震动力,将物料沿着磁场区域移动。
当物料通过磁场区域时,具有磁性的颗粒会受到磁场的吸引力,被吸附到磁场区域的表面上。
而非磁性颗粒则不会受到影响,继续沿着磁场区域移动。
最后,磁性颗粒从磁场区域被输送装置收集,而非磁性颗粒则从磁场区域排放。
总体而言,磁选机通过利用材料对磁场的响应特性,实现了对磁性和非磁性颗粒的分离。
它在矿石处理、废弃物处理、食品加工等领域具有广泛的应用。
磁性材料的特性与应用

磁性材料的特性与应用磁性材料是一类特殊的材料,具有吸引铁、镍、钴等物质的能力。
它们被广泛应用于各个领域,包括电子、通信、医疗和能源等。
本文将讨论磁性材料的特性和一些常见的应用。
一、磁性材料的特性磁性材料的基本特性之一是可以生成磁场。
它们由于自身的原子结构,能够在外加磁场的作用下形成自己的磁场。
这种磁场可以被用于吸引或排斥其他磁性材料,从而实现各种应用。
磁性材料的磁性可以通过磁化强度、剩余磁场以及磁导率等参数来衡量。
磁性材料的另一个重要特性是磁化的记忆性。
一旦磁性材料被磁化,它们将保持这种磁化状态,即使外部磁场被移除。
这种记忆性使得磁性材料非常适合用于制作永磁体和存储器件等应用。
此外,磁性材料还具有良好的导电性。
这使得它们可以在电子设备中用作电感、电流传感器和变压器等。
磁性材料的导电性质使得它们可以与电磁场进行相互作用,进而产生一些磁效应。
这些磁效应在感应电动机和发电机等设备中起着至关重要的作用。
二、磁性材料的应用1. 永磁体永磁体是一种能够保持较长时间磁性的材料。
它们被广泛应用于电子设备、电机和汽车等领域。
永磁体的应用可以追溯到古代,但现代永磁体使用了更强大的稀土磁体材料,如钕铁硼和钴磁体。
2. 磁存储器件磁存储器件是用于数据存储的一种重要设备。
硬盘驱动器和磁带是磁存储器件的两个常见例子。
这些设备使用磁性材料来记录和读取数据,通过改变材料的磁化方向,来表示0和1等二进制信息。
3. 电子设备磁性材料在电子设备中具有广泛的应用。
例如,电感器是用来调节电流大小和方向的重要组件。
磁性材料提供了电感器的核心,通过改变其磁场强度来调节电感系数。
此外,磁电阻效应也被应用于磁存储器件和传感器等电子设备。
4. 医疗应用磁性材料在医疗领域有多种应用。
磁共振成像(MRI)是一种临床诊断技术,使用强磁场和射频脉冲来生成详细的身体图像。
磁性材料还可以被用作生物传感器,通过感测相应物质或化学反应来监测疾病和药物治疗。
5. 能源应用磁性材料在能源领域也有一些应用。
常用磁性材料分类及特点

常用磁性材料分类及特点
一、软磁性材料
1、主要特点:软磁性材料经外加磁场后容易磁化,也容易退磁的磁性材料,其主要特点是:矫顽力小、容易磁化、容易退磁。
2、常用材料:铁氧体、工业纯铁、硅钢片等
二、硬磁性材料
1、主要特点:硬磁性材料又称为永磁材料,磁体经外加磁场后可长期保留强磁性。
主要特点是矫顽力高、磁能积大,磁性基本稳定。
2、常用材料:铁氧体永磁材料、金属永磁材料(如钕铁硼、钐钴、铝镍钴等)。
力矩电机特点
力矩电动机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机,具有低转速、大扭矩、过载能力强、响应快、特性线性度好、力矩波动小等特点。
力矩电动机能在一般较宽的转速范围内使转矩基本恒定。
力矩电机包括:直流力矩电机、交流力矩电机,广泛应用于机械制造、纺织、造纸、橡胶、塑料、金属线材和电线电缆等工业中,以及阻力矩大的拖动系统和频繁正、反转的装置或其他类似动作的各种机械上。
1、直流力矩电机:是一种特殊形式的直流伺服电动机,大多采用永磁励磁,其基本要求与直流伺服电动机相似。
为了获得大的输出转矩和低的转速,直流力矩电机采用大内孔扁平结构,有利于电机直接套在负载轴上,提高系统的耦合刚度,使系统反应迅速,频带展宽,稳定工作,满足动态性能要求。
2、交流力矩电机:其基本要求和交流伺服电动机相同。
其在结构上是采用电阻率较高的材料(例如黄铜、康铜等)作转子的导条及端环,通过增加转子电阻获得宽广的调速范围和较软的机械特性。
原理与一般鼠笼式异步电动机完全相同,但与一般同机座号异步电动机相比,交流力矩电动机输出功率要小好几倍,堵转转矩大,堵转电流小得多。
磁选机技术参数

磁选机技术参数
磁选机是一种利用磁性物品的磁性特性进行分离和回收的设备。
以下是磁选机的一些常见技术参数:
1. 磁场强度:磁选机的磁场强度决定了它的分离效果。
一般来说,磁场强度越大,对磁性物品的分离能力越强。
磁场强度通常以高斯(Gauss)或特斯拉(Tesla)为单位进行表示。
2. 磁材质:磁选机中使用的磁性材料也会影响磁选效果。
常用的磁性材料包括钕铁硼(NdFeB)、铁氧体等。
3. 处理能力:磁选机的处理能力是指其每小时能够处理的物料量。
处理能力通常以吨/小时(t/h)为单位进行表示。
4. 分选效果:磁选机的分选效果是指它对物料的分离效果。
分选效果好的磁选机能够准确地分离出目标物和非目标物。
5. 适用物料:磁选机适用于各种不同的物料,包括金属、矿石、废弃物等。
不同的物料对磁选机的要求也有所不同。
6. 尺寸和重量:磁选机的尺寸和重量会影响其安装和运输的难易程度。
较大的磁选机通常需要更大的空间和更强的支撑设施。
7. 功率需求:磁选机的功率需求是指其运行时所需的电力。
功率需求通常以千瓦(kW)为单位进行表示。
这些参数会根据具体的磁选机型号和应用领域而有所不同,使用者在选择和使用磁选机时需根据实际需求进行评估和选择。
常用磁性材料分类及特点

常用磁性材料分类及特点
一、软磁性材料
1、主要特点:软磁性材料经外加磁场后容易磁化,也容易退磁的磁性材料,其主要特点是:矫顽力小、容易磁化、容易退磁。
2、常用材料:铁氧体、工业纯铁、硅钢片等
二、硬磁性材料
1、主要特点:硬磁性材料又称为永磁材料,磁体经外加磁场后可长期保留强磁性。
主要特点是矫顽力高、磁能积大,磁性基本稳定。
2、常用材料:铁氧体永磁材料、金属永磁材料(如钕铁硼、钐钴、铝镍钴等)。
力矩电机特点
力矩电动机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机,具有低转速、大扭矩、过载能力强、响应快、特性线性度好、力矩波动小等特点。
力矩电动机能在一般较宽的转速范围内使转矩基本恒定。
力矩电机包括:直流力矩电机、交流力矩电机,广泛应用于机械制造、纺织、造纸、橡胶、塑料、金属线材和电线电缆等工业中,以及阻力矩大的拖动系统和频繁正、反转的装置或其他类似动作的各种机械上。
1、直流力矩电机:是一种特殊形式的直流伺服电动机,大多采用永磁励磁,其基本要求与直流伺服电动机相似。
为了获得大的输出转矩和低的转速,直流力矩电机采用大内孔扁平结构,有利于电机直接套在负载轴上,提高系统的耦合刚度,使系统反应迅速,频带展宽,稳定工作,满足动态性能要求。
2、交流力矩电机:其基本要求和交流伺服电动机相同。
其在结构上是采用电阻率较高的材料(例如黄铜、康铜等)作转子的导条及端环,通过增加转子电阻获得宽广的调速范围和较软的机械特性。
原理与一般鼠笼式异步电动机完全相同,但与一般同机座号异步电动机相比,交流力矩电动机输出功率要小好几倍,堵转转矩大,堵转电流小得多。
磁性材料的基本特性及分类参数

一.磁性材料的根本特性1.磁性材料的磁化曲线磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成的,在外加磁场H作用下,必有相应的磁化强度M或磁感应强度B,它们随磁场强度H的变化曲线称为磁化曲线〔M〜H或B〜H曲线〕.磁化曲线一般来说是非线性的,具有2个特点:磁饱和现象及磁滞现象.即当磁场强度H足够大时,磁化强度M到达一个确定的饱和值Ms,继续增大H,Ms保持不变;以及当材料的M值到达饱和后,外磁场H降低为零时,M并不恢复为零,而是沿MsMr 曲线变化.材料的工作状态相当于M〜H曲线或B〜H曲线上的某一点,该点常称为工作点.2.软磁材料的常用磁性能参数饱和磁感应强度Bs:其大小取决于材料的成分,它所对应的物理状态是材料内部的磁化矢量整洁排列.剩余磁感应强度Br:是磁滞回线上的特征参数,H回到0时的B值.矩形比:Br/Bs矫顽力Hc:是表示材料磁化难易程度的量,取决于材料的成分及缺陷〔杂质、应力等〕.磁导率?是磁滞回线上任何点所对应的B与H的比值,与器件工作状态密切相关.初始磁导率小最大磁导率m、微分磁导率用、振幅磁导率阳、有效磁导率区、脉冲磁导率卬.居里温度Tc:铁磁物质的磁化强度随温度升高而下降,到达某一温度时,自发磁化消失,转变为顺磁性,该临界温度为居里温度.它确定了磁性器件工作的上限温度.损耗P:磁滞损耗Ph及涡流损耗PeP=Ph+Pe=af+bf2+cPef2t2/,p降低,磁滞损耗Ph的方法是降低矫顽力Hc;降低涡流损耗Pe的方法是减薄磁1/14性材料的厚度t及提升材料的电阻率P.在自由静止空气中磁芯的损耗与磁芯的温升关系为:总功率耗散〔mW〕/外表积〔cm2〕3.软磁材料的磁性参数与器件的电气参数之间的转换在设计软磁器件时,首先要根据电路的要求确定器件的电压〜电流特性.器件的电压〜电流特性与磁芯的几何形状及磁化状态密切相关.设计者必须熟悉材料的磁化过程并拿握材料的磁性参数与器件电气参数的转换关系.设计软磁器件通常包括三个步骤:正确选用磁性材料;合理确定磁芯的几何形状及尺寸;根据磁性参数要求,模拟磁芯的工作状态得到相应的电气参数.二、软磁材料的开展及种类4.软磁材料的开展软磁材料在工业中的应用始于19世纪末.随着电力工及电讯技术的兴起,开始使用低碳钢制造电机和变压器,在线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁粉、氧化铁、细铁丝等.到20世纪初,研制出了硅钢片代替低碳钢,提升了变压器的效率,降低了损耗.直至现在硅钢片在电力工业用软磁材料中仍居首位.到20年代,无线电技术的兴起,促进了高导磁材料的开展,出现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等.从40年代到60年代,是科学技术飞速开展的时期,雷达、电视播送、集成电路的创造等,对软磁材料的要求也更高,生产出了软磁合金薄带及软磁铁氧体材料.进入70年代,随着电讯、自动限制、计算机等行业的开展,研制出了磁头用软磁合金,除了传统的晶态软磁合金外,又兴起了另一类材料一非晶态软磁合金.5.常用软磁磁芯的种类铁、钻、镇三种铁磁性元素是构成磁性材料的根本组元.按〔主要成分、磁性特点、结构特点〕制品形态分类:2/14〔1〕粉芯类:磁粉芯,包括:铁粉芯、铁硅铝粉芯、高磁通量粉芯〔HighFlu为、坡莫合金粉芯〔MPP〕、铁氧体磁芯〔2〕带绕铁芯:硅钢片、坡莫合金、非晶及纳米晶合金三常用软磁磁芯的特点及应用〔一〕粉芯类1.磁粉芯磁粉芯是由铁磁性粉粒与绝缘介质混合压制而成的一种软磁材料.由于铁磁性颗粒很小〔高频下使用的为0.5〜5微米〕,又被非磁性电绝缘膜物质隔开,因此,一方面可以隔绝涡流,材料适用于较高频率;另一方面由于颗粒之间的间隙效应,导致材料具有低导磁率及恒导磁特性;又由于颗粒尺寸小,基本上不发生集肤现象,磁导率随频率的变化也就较为稳定.主要用于高频电感.磁粉芯的磁电性能主要取决于粉粒材料的导磁率、粉粒的大小和形状、它们的填充系数、绝缘介质的含量、成型压力及热处理工艺等.常用的磁粉芯有铁粉芯、坡莫合金粉芯及铁硅铝粉芯三种.磁芯的有效磁导率区及电感的计算公式为:e=DL/4N2SX109其中:D为磁芯平均直径〔cm〕,L为电感量〔享〕,N为绕线匝数,S为磁芯有效截面积〔cm2〕.〔1〕铁粉芯常用铁粉芯是由碳基铁磁粉及树脂碳基铁磁粉构成.在粉芯中价格最低.饱和磁感应强度值在1.4T左右;磁导率范围从22〜100;初始磁导率d随频率的变化稳定性好;直流电流叠加性能好;但高频下损耗高.铁粉芯初始磁导率随直流磁场强度的变化铁粉芯初始磁导率随频率的变化3/1422).坡莫合金粉芯坡莫合金粉芯主要有铝坡莫合金粉芯(MPP)及高磁通量粉芯(HighFlux).MPP是由81%Nk2%Mo及Fe粉构成.主要特点是:饱和磁感应强度值在7500Gs左右;磁导率范围大,从14〜550;在粉末磁芯中具有最低的损耗;温度稳定性极佳,广泛用于太空设备、露天设备等;磁致伸缩系数接近零,在不同的频率下工作时无噪声产生.主要应用于300kHz以下的高品质因素Q滤波器、感应负载线圈、谐振电路、在对温度稳定性要求高的LC电路上常用、输出电感、功率因素补偿电路等,在AC电路中常用,粉芯中价格最贵.高磁通粉芯HF是由50%Ni、50%Fe粉构成.主要特点是:饱和磁感应强度值在15000Gs 左右;磁导率范围从14〜160;在粉末磁芯中具有最高的磁感应强度,最高的直流偏压水平;磁芯体积小.主要应用于线路滤波器、交流电感、输出电感、功率因素校正电路等,在DC电路中常用,高DC偏压、高直流电和低交流电上用得多.价格低于MPP.(3)铁硅铝粉芯(KoolMeores)铁硅铝粉芯由9%Ak5%Si,85%F的构成.主要是替代铁粉芯,损耗比铁粉芯低80%,可在8kHz以上频率下使用;饱和磁感在1.05T左右;导磁率从26〜125;磁致伸缩系数接近0,在不同的频率下工作时无噪声产生;比MPP有更高的DC偏压水平;具有最正确的性能价格比.主要应用于交流电感、输出电感、线路滤波器、功率因素校正电路等.有时也替代有气隙铁氧体作变压器铁芯使用.3.软磁铁氧体(Ferrites)软磁铁氧体是以Fe2O3为主成分的亚铁磁性氧化物,采用粉末冶金方法生产.有Mn-ZnCu-ZnNi-Zn等几类,其中Mn-Zn铁氧体的产量和用量最大,Mn-Zn铁氧体的电阻率低,为1〜10欧姆-米,一般在100kHz以下的频率使用.Cu-ZnNi-Zn铁氧体的电阻率为102〜104欧姆-米,在100kHz〜10兆赫的无线电频段的损耗小,多用在无线电用天线线圈、无线电中频变压器.磁芯形状种类丰富,有E、I、U、ECETD形、方形(RM、EPPQ)、罐形(PC4/14RSDS〕及圆形等.在应用上很方便.由于软磁铁氧体不使用银等稀缺材料也能得到高磁导率,粉末冶金方法又适宜于大批量生产,因此本钱低,又由于是烧结物硬度大、对应力不敏感,在应用上很方便.而且磁导率随频率的变化特性稳定,在150kHz以下根本保持不变.随着软磁铁氧体的出现,磁粉芯的生产大大减少了,很多原来使用磁粉芯的地方均被软磁铁氧体所代替.国内外铁氧体的生产厂家很多,在此仅以美国的Magnetics公司生产的Mn-Zn铁氧体为例介绍其应用状况.分为三类根本材料:电信用根本材料、宽带及EMI材料、功率型材料.电信用铁氧体的磁导率从750〜2300,具有低损耗因子、高品质因素Q、稳定的磁导率随温度/时间关系,是磁导率在工作中下降最慢的一种,约每10年下降3%〜4%.广泛应用于高Q滤波器、调谐滤波器、负载线圈、阻抗匹配变压器、接近传感器.宽带铁氧体也就是常说的高导磁率铁氧体,磁导率分别有5000、10000、15000.其特性为具有低损耗因子、高磁导率、高阻抗/频率特性.广泛应用于共模滤波器、饱和电感、电流互感器、漏电保护器、绝缘变压器、信号及脉冲变压器,在宽带变压器和EMI上多用.功率铁氧体具有高的饱和磁感应强度,为4000〜5000Gs另外具有低损耗/频率关系和低损耗/温度关系.也就是说,随频率增大、损耗上升不大;随温度提升、损耗变化不大.广泛应用于功率扼流圈、并列式滤波器、开关电源变压器、开关电源电感、功率因素校正电路.〔二〕带绕铁芯1.硅钢片铁芯硅钢片是一种合金,在纯铁中参加少量的硅〔一般在4.5%以下〕形成的铁硅系合金称为硅钢.该类铁芯具有最高的饱和磁感应强度值为20000GS;由于它们具有较好的磁电性能,又易于大批生产,价格廉价,机械应力影响小等优点,在电力电子行业中获得极为广泛的应用,如电力变压器、配电变压器、电流互感器等铁芯.是软磁材料中产量和使用量最大的材料.也是电源变压器用磁性材料中用量最大的材料.特别是在低频、大功率下最为适用.常用的有冷轧硅钢薄板DGa冷轧无取向电工钢带DW、冷轧取向电工钢带DQ,适用于各类电子系统、家用电器中的中、小功率低频变压器和扼流圈、电抗器、电感器5/14铁芯,这类合金韧性好,可以冲片、切割等加工,铁芯有叠片式及卷绕式.但高频下损耗急剧增加,一般使用频率不超过400Hzo从应用角度看,对硅钢的选择要考虑两方面的因素:磁性和本钱.对小型电机、电抗器和继电器,可选纯铁或低硅钢片;对于大型电机,可选高硅热轧硅钢片、单取向或无取向冷轧硅钢片;对变压器常选用单取向冷轧硅钢片.在工频下使用时,常用带材的厚度为0.2〜0.35毫米;在400Hz下使用时,常选0.1毫米厚度为宜.厚度越薄,价格越高.2.坡莫合金坡莫合金常指铁银系合金,银含量在30〜90%范围内.是应用非常广泛的软磁合金.通过适当的工艺,可以有效地限制磁性能,比方超过105的初始磁导率、超过106的最大磁导率、低到2%.奥斯特的矫顽力、接近1或接近0的矩形系数,具有面心立方晶体结构的坡莫合金具有很好的塑性,可以加工成1即的超薄带及各种使用形态.常用的合金有1J5.1J791J85等.1J50的饱和磁感应强度比硅钢稍低一些,但磁导率比硅钢高几十倍,铁损也比硅钢低2〜3倍.做成较高频率(400〜8000Hz)勺变压器,空载电流小,适合制作100W以下小型较高频率变压器.1J79具有好的综合性能,适用于高频低电压变压器,漏电保护开关铁芯、共模电感铁芯及电流互感器铁芯.1J85的初始磁导率可达十万105以上,适合于作弱信号的低频或高频输入输出变压器、共模电感及高精度电流互感器等.3.非晶及纳米晶软磁合金(AmorphousandNanocrystallinealloy9硅钢和坡莫合金软磁材料都是晶态材料,原子在三维空间做规那么排列,形成周期性的点阵结构,存在着晶粒、晶界、位错、间隙原子、磁晶各向异性等缺陷,对软磁性能不利.从磁性物理学上来说,原子不规那么排列、不存在周期性和晶粒晶界的非晶态结构对获得优异软磁性能是十分理想的.非晶态金属与合金是70年代问世的一个新型材料领域.它的制备技术完全不同于传统的方法,而是采用了冷却速度大约为每秒一百万度的超急冷凝固技术,从钢液到薄带成品一次成型,比一般冷轧金属薄带制造工艺减少了许多中间工序,这种新工艺被人们称之为对传统冶金工艺的一项革命.由于超急冷凝固,合金凝固时6/14原子来不及有序排列结晶,得到的固态合金是长程无序结构,没有晶态合金的晶粒、晶界存在,称之为非晶合金,被称为是冶金材料学的一项革命.这种非晶合金具有许多独特的性能,如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高的强度、硬度和韧性,高的电阻率和机电耦合性能等.由于它的性能优异、工艺简单,从80年代开始成为国内外材料科学界的研究开发重点.目前美、日、德国已具有完善的生产规模,并且大量的非晶合金产品逐渐取代硅钢和坡莫合金及铁氧体涌向市场.我国自从70年代开始了非晶态合金的研究及开发工作,经过六五〞、七五〞、八五〞期间的重大科技攻关工程的完成,共取得科研成果134项,国家发明奖2项,获专利16项,已有近百个合金品种.钢铁研究总院现具有4条非晶合金带材生产线、一条非晶合金元器件铁芯生产线.生产各种定型的铁基、铁银基、钻基和纳米晶带材及铁芯,适用于逆变电源、开关电源、电源变压器、漏电保护器、电感器的铁芯元件,年产值近2000万元.九五〞正在建立千吨级铁基非晶生产线,进入国际先进水平行列.目前,非晶软磁合金所到达的最好单项性能水平为:初始磁导率⑷=14X104钻基非晶最大磁导率叩=220X104钻基非晶矫顽力Hc=0.001Oe钻基非晶矩形比Br/Bs=0.995钻基非晶饱和磁化强度4KMs=18300Gs铁基非晶电阻率尸270区SCm常用的非晶合金的种类有:铁基、铁银基、钻基非晶合金以及铁基纳米晶合金.其国家牌号及性能特点见表及图所示,为便于比照,也列出晶态合金硅钢片、坡莫合金1J79及铁氧体的相应性能.这几类材料各有不同的特点,在不同的方面得到应用.牌号根本成分和特征:7/141K101Fe-Si-繇快淬软磁铁基合金1K102Fe-Si-B-凉快淬软磁铁基合金1K103Fe-Si-B-N添快淬软磁铁基合金1K104Fe-Si-B-NiM源快淬软磁铁基合金1K105Fe-Si-B-C双其他元素)系快淬软磁铁基合金1K106高频低损耗Fe-Si-B系快淬软磁铁基合金1K107高频低损耗Fe-Nb-Cu-Si-陈快淬软磁铁基纳米晶合金1K201高脉冲磁导率快淬软磁钻基合金1K202高剩磁比快淬软磁钻基合金1K203高磁感低损耗快淬软磁钻基合金1K204高频低损耗快淬软磁钻基合金1K205高起始磁导率快淬软磁钻基合金1K206淬态高磁导率软磁钻基合金1K501Fe-Ni-P-薛快淬软磁铁银基合金1K502Fe-Ni-V-Si-朦快淬软磁铁银基合金400Hz:硅钢铁芯非晶铁芯功率(W)4545铁芯损耗(W)2.41.3激磁功率(VA)6.11.3总重量(g)295276(1)铁基非晶合金(Fe-basedamorphousalloys)8/14铁基非晶合金是由80%Fe及20%Si,B类金属元素所构成,它具有高饱和磁感应强度(1.54D,铁基非晶合金与硅钢的损耗比拟磁导率、激磁电流和铁损等各方面都优于硅钢片的特点,特别是铁损低(为取向硅钢片的1/3—1/5),代替硅钢做配电变压器可节能60—70%.铁基非晶合金的带材厚度为0.03mm左右,广泛应用于配电变压器、大功率开关电源、脉冲变压器、磁放大器、中频变压器及逆变器铁芯,适合于10kHz以下频率使用.2)铁银基、钻基非晶合金(Fe-Nibased-amorphousalloy)铁银基非晶合金是由40%Nk40%Fe及20%类金属元素所构成,它具有中等饱和磁感应强度〔0.8T〕、较高的初始磁导率和很高的最大磁导率以及高的机械强度和优良的韧性.在中、低频率下具有低的铁损.空气中热处理不发生氧化,经磁场退火后可得到很好的矩形回线.价格比1J79廉价30—50%.铁银基非晶合金的应用范围与中银坡莫合金相对应,但铁损和高的机械强度远比晶态合金优越;代替1J79,广泛用于漏电开关、精密电流互感器铁芯、磁屏蔽等.铁银基非晶合金是国内开发最早,也是目前国内非晶合金中应用量最大的非晶晶种,年产量近200吨左右.空气中热处理不发生氧化铁银基非晶合金(1K503)获得国家创造专利和美国专利权.(4)铁基纳米晶合金(Nanocrystallinealloy)铁基纳米晶合金是由铁元素为主,参加少量的Nb、Cu、Si、B元素所构成的合金经快速凝固工艺所形成的一种非晶态材料,这种非晶态材料经热处理后可获得直径为10-20nm的微晶,弥散分布在非晶态的基体上,被称为微晶、纳米晶材料或纳米晶材料.纳米晶材料具有优异的综合磁性能:高饱和磁感(1.2T)、高初始磁导率(8X104)低Hc(0.32A/M),高磁感下的高频损耗低(P0.5V20kHz=30W/kg),电阻率为80^Sm,比坡莫合金(50-60区Sm)高,经纵向或横向磁场处理,可得到高Br(0.9)或低Br值(1000Gs%是目前市场上综合性能最好的材料;适用频率范围:50Hz-100kHz最正确频率范围:20kHz-50kHz广泛应用于大功率开关电源、逆变电源、磁放大器、高频变压器、高频变换器、高频扼流圈铁芯、电流互感器铁芯、漏电保护开关、共模电感铁芯.(三)常用软磁磁芯的特点比拟9/141.磁粉芯、铁氧体的特点比拟:MPP磁芯:使用安匝数<200,50Hz〜1kHz区已125〜500;1〜10kHz;125〜200;>100kHz:区?10〜125HF磁芯:使用安匝数<500,能使用在较大的电源上,在较大的磁场下不易被饱和,能保证电感的最小直流漂移,生:20〜125铁粉芯:使用安匝数>800,能在高的磁化场下不被饱和,能保证电感值最好的交直流叠加稳定性.在200kHz以内频率特性稳定;但高频损耗大,适合于10kHz以下使用.FeSiAlF磁芯:代替铁粉芯使用,使用频率可大于8kHzDC偏压水平介于MPP与HF之间.铁氧体:饱和磁密低〔5000Gs〕,DC偏压水平最小3.硅钢、坡莫合金、非晶合金的特点比拟:硅钢和FeSiAl材料具有高的饱和磁感应值Bs,但其有效磁导率值低,特别是在高频范围内;坡莫合金具有高初始磁导率、低矫顽力和损耗,磁性能稳定,但Bs不够高,频率大于20kHz时,损耗和有效磁导率不理想,价格较贵,加工和热处理复杂;钻基非晶合金具有高的磁导率、低Hc、在宽的频率范围内有低损耗,接近于零的饱和磁致伸缩系数,对应力不敏感,但是Bs值低,价格昂贵;铁基非晶合金具有高Bs值、价格不高,但有效磁导率值较低.纳米晶合金的磁导率、Hc值接近晶态高坡莫合金及钻基非晶,且饱和磁感Bs与中银坡莫合金相当,热处理工艺简单,是一种理想的廉价高性能软磁材料;虽然纳米晶合金的Bs值低于铁基非晶和硅钢,但其在高磁感下的高频损耗远低于它们,并具有更好的耐蚀性和磁稳定性.纳米晶合金与铁氧体相比,在低于50kHz时,在具有更低损耗的根底上具有高2至3倍的工作磁感,磁芯体积可小一倍以上.四、几种常用磁性器件中磁芯的选用及设计10/14开关电源中使用的磁性器件较多,其中常用的软磁器件有:作为开关电源核心器件的主变压器〔高频功率变压器〕、共模扼流圈、高频磁放大器、滤波阻流圈、尖峰信号抑制器等.不同的器件对材料的性能要求各不相同,如表所示为各种不同器件对磁性材料的性能要求.〔一〕、高频功率变压器变压器铁芯的大小取决于输出功率和温升等.变压器的设计公式如下:P=KfNBSIx10-6T=hePbWPW其中,P为电功率;K为与波形有关的系数;f为频率;N为匝数;S为铁芯面积;B为工作磁感;I为电流;T为温升;Pc为铁损;PW为铜损;hc和hW为由实验确定的系数.由以上公式可以看出:高的工作磁感B可以得到大的输出功率或减少体积重量.但B 值的增加受到材料的Bs值的限制.而频率f可以提升几个数量级,从而有可能使体积重量显著减小.而低的铁芯损耗可以降低温升,温升反过来又影响使用频率和工作磁感的选取.一般来说,开关电源对材料的主要要求是:尽量低的高频损耗、足够高的饱和磁感、高的磁导率、足够高的居里温度和好的温度稳定性,有些用途要求较高的矩形比,对应力等不敏感、稳定性好,价格低.单端式变压器由于铁芯工作在磁滞回线的第一象限,对材料磁性的要求有别于前述主变压器.它实际上是一只单端脉冲变压器,因而要求具有大的B=Bm-Br,即磁感Bm 和剩磁Br之差要大;同时要求高的脉冲磁导率.特别是对于单端反激式开关主变压器,或称储能变压器,要考虑储能要求.线圈储能的多少取决于两个因素:一个是材料的工作磁感Bm值或电感量L,另一个是工作磁场Hm或工作电流I,储能W=1/2LI2.这就要求材料有足够高的Bs值和适宜的磁导率,常为宽恒导磁材料.对于工作在士Bm^间的变压器来说,要求其磁滞回线的面积,特别是在高频下的回线面积要小,同时为降低空载损耗、减小励磁电流,应有高磁导率,最适宜的为封闭式环形铁芯,其磁滞回线见图所示,这种铁芯用于双端或全桥式工作状态的器件中.通常,金属晶态材料要降低高频下的铁损是不容易的,而对于非晶合金来说,它们由于不11/14存在磁晶各向异性、金属夹杂物和晶界等,此外它不存在长程有序的原子排列,其电阻率比一般的晶态合金高2—3倍,加之快冷方法一次形成厚度15-30微米的非晶薄带,特别适用于高频功率输出变压器.已广泛应用于逆变弧焊电源、单端脉冲变压器、高频加热电源、不停电电源、功率变压器、通讯电源、开关电源变压器和高能加速器等铁芯,在频率20—50kHz、功率50kW以下,是变压器最正确磁芯材料.近年来开展起来的新型逆变弧焊电源单端脉冲变压器,具有高频大功率的特点,因此要求变压器铁芯材料具有低的高频损耗、高的饱和磁感Bs和低的Br以获得大的工作磁感B,使焊机体积和重量减小.常用的用于高频弧焊电源的铁芯材料为铁氧体,虽然由于其电阻率高而具有低的高频损耗,但其温度稳定性较差,工作磁感较低,变压器体积和重量较大,已不能满足新型弧焊机的要求.采用纳米晶环形铁芯后,由于其具有高的Bs值〔Bs>1.2T〕,高的田值〔田〕0.7T〕,很高的脉冲磁导率和低的损耗,频率可达100kHz可使铁芯的体积和重量大为减小.近年来逆变焊机已应用纳米晶铁芯达几万只,用户反映用纳米晶变压器铁芯再配以非晶高频电感制成的焊机,不仅体积小、重量轻、便于携带,而且电弧稳定、飞溅小、动态特性好、效率高及可靠性高.这种环形纳米晶铁芯还可用于中高频加热电源、脉冲变压器、不停电电源、功率变压器、开关电源变压器和高能加速器等装置中.可根据开关电源的频率选用磁芯材料.环形纳米晶铁芯具有很多优点,但它也有绕线困难的不利因素.为了在匝数较多时绕线方便,可选用高频大功率C型非晶纳米晶铁芯.采用低应力粘结剂固化及新的切割工艺制成的非晶纳米晶合金C型铁芯的性能明显优于硅钢C型铁芯.目前这种铁芯已批量用于逆变焊机和切割机等.逆变焊机主变压器铁芯和电抗器铁芯系列有:120A、160A、200A、250A、315A、400A、500A、630A系列.〔二〕、脉冲变压器铁芯脉冲变压器是用来传输脉冲的变压器.当一系列脉冲持续时间为td〔⑹、脉冲幅值电压为Um〔V〕的单极性脉冲电压加到匝数为N的脉冲变压器绕组上时,在每一个脉冲结束时,铁芯中的磁感应强度增量田〔T历:缶=Umtd/NScX10-其中Sc为铁芯的有效截面积〔cm2〕.12/14即磁感应强度增量出与脉冲电压的面积〔伏秒乘积〕成正比.对输出单向脉冲时,ZB=Bm-Br如果在脉冲变压器铁芯上加去磁绕组时,出=Bm+Br在脉冲状态下,由动态脉冲磁滞回线的田与相应的由p之比为脉冲磁导率卬.理想的脉冲波形是指矩形脉冲波,由于电路的参数影响,实际的脉冲波形与矩形脉冲有所差异,经常会发生畸变.比方脉冲前沿的上升时间tr与脉冲变压器的漏电感Ls、绕组和结构零件导致的分布电容Cs成比例,脉冲顶降入与励磁电感Lm成反比,另外涡流损耗因素也会影响输出的脉冲波形.脉冲变压器的漏电感Ls=邻N21lm/h脉冲变压器的初级励磁电感Lm=4区pScN2/lx10-9涡流损耗Pe=Umd2tdIF/12N21ScB为与绕组结构型式有关的系数,lm为绕组线圈的平均匝长,h为绕组线圈的宽度,N1为初级绕组匝数,l为铁芯的平均磁路长度,Sc为铁芯的截面积,中为铁芯的脉冲磁导率,p为铁芯材料的电阻率,d为铁芯材料的厚度,F为脉冲重复频率.从以上公式可以看出,在给定的匝数和铁芯截面积时,脉冲宽度愈大,要求铁芯材料的磁感应强度的变化量田也越大;在脉冲宽度给定时,提升铁芯材料的磁感应强度变化量田,可以大大减少脉冲变压器铁芯的截面积和磁化绕组的匝数,即可缩小脉冲变压器的体积.要减小脉冲波形前沿的失真,应尽量减小脉冲变压器的漏电感和分布电容,为此需使脉冲变压器的绕组匝数尽可能的少,这就要求使用具有较高脉冲磁导率的材料.为减小顶降,要尽可能的提升初级励磁电感量Lm,这就要求铁芯材料具有较高的脉冲磁导率中.为减小涡流损耗,应选用电阻率高、厚度尽量薄的软磁带材作为铁芯材料,尤其是对重复频率高、脉冲宽度大的脉冲变压器更是如此.脉冲变压器对铁芯材料的要求为:①高饱和磁感应强度Bs值;②高的脉冲磁导率,能用较小的铁芯尺寸获得足够大的励磁电感;13/14③大功率单极性脉冲变压器要求铁芯具有大的磁感应强度增量田,使用低剩磁感应材料;当采用附加直流偏磁时,要求铁芯具有高矩形比,小矫顽力。
磁铁的种类和用途

磁铁的种类和用途磁铁是一种能产生磁场并吸引铁、镍、钴等物质的物体。
根据磁铁的材料和形状,可以分为多种种类,每种磁铁都有其独特的用途和特点。
1. 永磁磁铁:永磁磁铁是指在外界磁场作用下,自身能够保持长时间稳定磁性的磁铁。
它主要由稀土磁体、铁氧体磁体和AlNiCo磁体等组成。
永磁磁铁广泛应用于电机、磁力计、磁力吸盘、磁卡、磁性材料分离等领域。
2. 电磁磁铁:电磁磁铁是指在通电状态下产生磁场的磁铁。
它由电流线圈和铁芯组成,通过通电来激发铁芯产生磁场。
电磁磁铁广泛应用于电磁铁吸盘、电磁制动器、电磁铁搬运等领域。
3. 钕铁硼磁铁:钕铁硼磁铁是一种强磁性材料,它具有极高的磁能积和矫顽力,是目前应用最广泛的永磁材料之一。
钕铁硼磁铁主要应用于电机、音响、计算机硬盘、磁力吸盘等领域。
4. 铁氧体磁铁:铁氧体磁铁是一种常用的永磁材料,具有良好的抗腐蚀性和较高的矫顽力。
铁氧体磁铁主要应用于电动机、磁力吸盘、磁力门等领域。
5. 钴磁铁:钴磁铁是一种稀土永磁材料,具有较高的矫顽力和磁能积,在高温环境下仍能保持较好的磁性。
钴磁铁主要应用于汽车、航空航天、电动工具等领域。
6. 铝镍钴磁铁:铝镍钴磁铁是一种具有较高矫顽力和良好抗腐蚀性的永磁材料,广泛应用于电磁铁、电机、磁力吸盘等领域。
除了以上几种常见的磁铁,还有一些特殊用途的磁铁:7. 瓦尔克磁铁:瓦尔克磁铁是一种用于磁选和磁力分离的特殊磁选设备。
它通过磁性强的磁铁吸引和分离含有磁性物质的物料,广泛应用于矿山、冶金、化工等行业。
8. 磁力搅拌器:磁力搅拌器是利用磁铁的吸引力和磁场作用来实现无接触搅拌的设备。
它适用于在密闭容器中搅拌高腐蚀性、易燃、易爆、有毒等液体。
9. 磁力刀具:磁力刀具是一种利用磁性材料制成的工具,可以吸附金属物体并用于切割、夹持等操作。
它广泛应用于汽车维修、金属加工等领域。
10. 磁力扣具:磁力扣具是利用磁铁的吸附力来实现连接和固定的装置。
它广泛应用于手提箱、鞋带、钱包、手表和珠宝等领域。
(整理)磁性材料的分类以及特点

磁性材料的分类以及特点一、带绕铁芯硅钢片是一种合金,在纯铁中加入少量的硅(一般在4.5%以下)形成的铁硅系合金称为硅钢该类铁芯具有最高的饱和磁感应强度值为12000高斯; 由于它们具有较好的磁电性能,又易于大批生产,价格便宜,机械应力影响小等优点,在电力电子行业中获得极为广泛的应用,如电力变压器、配电变压器、电流互感器等铁芯。
是软磁材料中产量和使用量最大的材料。
也是电源变压器用磁性材料中用量最大的材料。
特别是在低频、大功率下最为适用。
常用的有冷轧硅钢薄板DG3、冷轧无取向电工钢带DW、冷轧取向电工钢带DQ,适用于各类电子系统、家用电器中的中、小功率低频变压器和扼流圈、电抗器、电感器铁芯,这类合金韧性好,可以冲片、切割等加工,铁芯有叠片式及卷绕式。
但高频下损耗急剧增加,一般使用频率不超过400Hz。
从应用角度看,对硅钢的选择要考虑两方面的因素:磁性和成本。
对小型电机、电抗器和继电器,可选纯铁或低硅钢片;对于大型电机,可选高硅热轧硅钢片、单取向或无取向冷轧硅钢片;对变压器常选用单取向冷轧硅钢片。
在工频下使用时,常用带材的厚度为0.2~0.35 毫米;在400Hz 下使用时,常选0.1 毫米厚度为宜。
厚度越薄,价格越高。
2、坡莫合金坡莫合金常指铁镍系合金,镍含量在30~90%范围内。
是应用非常广泛的软磁合金。
通过适当的工艺,可以有效地控制磁性能,比如超过十万的初始磁导率、超过一百万的最大磁导率、低到千分之二奥斯特的矫顽力、接近1 或接近零的矩形系数,具有面心立方晶体结构的坡莫合金具有很好的塑性,可以加工成1 微米的超薄带及各种使用形态。
常用的合金有1J50、1J79、1J85等。
1J50 的饱和磁感应强度比硅钢稍低一些,但磁导率比硅钢高几十倍,铁损也比硅钢低2~3倍。
做成较高频率(400~8000Hz)的变压器,空载电流小,适合制作100 瓦以下小型较高频率变压器。
1J79 具有好的综合性能,适用于高频低电压变压器,漏电保护开关铁芯、共模电感铁芯及电流互感器铁芯。
磁性材料的特性和应用

磁性材料的特性和应用磁性材料是一类具有一定磁性的材料,分为软磁性材料和硬磁性材料。
软磁性材料在外界施加磁场后,可以被磁化并且很容易地回到无磁状态。
而硬磁性材料的磁化强度很高,难以被磁场消除。
本文将从磁性材料的特性、应用范围以及未来发展方向三个方面来探讨磁性材料。
一、磁性材料的特性磁性材料的特性与其晶体结构和电子结构有关。
许多磁性材料在晶体结构中存在一个不规则的磁矩分布,即局部原子磁性。
磁常数和局部磁矩是磁性材料磁性的决定因素之一。
对于磁性材料来说,其磁性特性可以通过磁滞回线来描述,磁滞回线的形状与光电效应和电子排布有关。
当磁场方向改变,磁滞回线的形状也会发生改变。
不同的磁性材料具有不同的磁和电性能。
常用的软磁性材料有普通低碳钢和硅铁,其磁导率和电阻率都比较低。
而硬磁性材料如氧化铁、氧化钴、钕铁硼等,则具有较高的磁导率和电阻率。
磁性材料可以在不同强度的磁场下发挥其磁性能。
二、磁性材料的应用磁性材料具有广泛的应用范围,主要用于电机、能源、通讯和医疗领域。
1. 电机领域磁性材料主要用于制造各种类型的电机,如交流电机、直流电机、步进电机等。
这些电机分别由不同的磁性材料制成,如氧化钴、铝镍钴、钕铁硼等,其磁性能与其应用相关。
2. 能源领域在能源领域,磁性材料主要用作电池、电容器、电感器等元件的中心部分,以提高其阻抗和磁特性。
其中,氮化硼磁钢是一种新型的软磁性材料,具有高的磁导率和低的磁滞损耗,被广泛应用于高频变压器、电源滤波器等。
3. 通讯领域在通信行业中,磁性材料主要用于制造电感器和滤波器。
电感器用于通讯电路中,以实现信号的传输和接收。
滤波器用于保护通讯设备,以避免噪音和电磁干扰。
4. 医疗领域磁性材料还被广泛应用于医疗领域,如用于医疗成像、磁治疗和磁控释药等。
其中,磁共振成像技术是一种重要的医疗成像技术,它利用磁性材料对人体内部结构的不同组织和器官的特异性影响,以实现对人体内部结构的影像诊断。
三、磁性材料的未来发展方向随着科技的不断发展,磁性材料也在不断更新换代。
磁性材料一般有哪些

磁性材料一般有哪些磁性材料是指在外加磁场作用下会产生磁化现象的材料。
磁性材料在现代工业生产中具有广泛的应用,包括电子产品、医疗设备、能源领域等。
磁性材料按照其磁性特性可以分为软磁性材料和硬磁性材料两大类,下面将分别介绍它们的主要代表及特点。
软磁性材料是指在外加磁场作用下易磁化,失磁后磁化强度迅速减小的材料。
常见的软磁性材料包括电工钢、硅钢片、镍铁合金等。
其中,电工钢是一种优良的软磁性材料,具有高导磁率、低磁滞损耗和低涡流损耗的特点,广泛应用于变压器、电机、发电机等电工设备中。
硅钢片也是一种常见的软磁性材料,其主要特点是具有较低的涡流损耗,适用于高频电磁设备。
硬磁性材料是指在外加磁场作用下难以磁化,失磁后磁化强度能保持较长时间的材料。
典型的硬磁性材料包括氧化铁、钡铁氧体、钡钴铁氧体等。
氧化铁是一种常见的硬磁性材料,具有良好的抗腐蚀性能和稳定的磁性能,广泛应用于制作磁记录材料、磁芯材料等。
钡铁氧体是一种具有高矫顽力和高矫顽力磁场的硬磁性材料,适用于制作永磁材料、传感器等。
除了软磁性材料和硬磁性材料外,还有一些特殊磁性材料,如铁氧体、铁氧体复合材料等。
铁氧体具有良好的磁导率和磁化特性,可用于制作磁芯、磁头等产品。
铁氧体复合材料是一种将铁氧体与其他材料复合而成的材料,具有磁性能和机械性能的优良综合特点,适用于制作电感器、传感器等产品。
总的来说,磁性材料种类繁多,具有广泛的应用前景。
不同类型的磁性材料在不同领域具有各自独特的优势,能够满足不同场合的需求。
随着科学技术的不断进步,磁性材料的研究和应用将会更加深入,为人类社会的发展做出更大的贡献。
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图 ! " # " $ 磁铁的视 在剩余磁感
视在剩余磁感也根据磁性材料的矫顽力的大小而定(见图 ! " # " )) 。从图可以看 出,同一剩余磁感而矫顽力不同的磁性材料所制相同形状和尺寸的磁铁,磁性材料矫 。 顽力大的,它的视在剩余磁感也大(因为 # %’ * # %( ,所以 ! ’ * ! ( )
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3
第二节
软磁材料
软磁材料的基本特征是磁导率高(在相同几何尺寸条件下磁阻小) 。它的矫顽力较 小( !" ! "###$ % &, ’ "#()) ,磁滞回线狭长,包围的“面积”小。 磁选设备上所用的软磁材料有工程纯铁、导磁不锈钢和低碳钢等。一般强磁选设 备经常选用工程纯铁用作铁芯、磁轭和磁极头,而导磁不锈钢作为感应磁介质用。中 磁场或弱磁场磁选设备选用低碳钢即可。 常用的电工纯铁、导磁不锈钢和 #* 号低碳钢的化学成分和磁化曲线见表 + , - , "、 表 + , - , .、表 + , - , - 和图 + , - , /。 表+,-," 电工用纯铁的化学成分
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一、永久磁铁最重要的磁特性
标志永久 磁 铁 磁 特 性 的 基 本 参 数 是 其 剩 余 磁 感 #$ 、矫 顽 力 !" 和 最 大 磁 能 积 ( #! ) 。下面对此进行较详细的介绍。 3 6 视在剩余磁感 对永久磁铁,要求它在有关的设备和仪器工作系统的磁极空间产生足够多的磁通 量。磁通量决定于永久磁铁材料的磁性,即它的剩余磁感和磁铁的截面积。剩余磁感 是由表示磁感和磁场强度关系的磁滞回线来决定。这种磁量是在磁铁呈闭路状态时测 得的。实际上被使用的任何磁铁都是在开路中工作的。所以工作是跟开路中决定的剩
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同剩余磁感和矫顽力时 与退磁因子的关系
根据上述,可以做出这样一个结论:矫顽力越高,视在剩余磁感也越高。 视在剩余磁感可通过查曲线方法和退磁因子法求得。 (&)查曲线方法 磁铁在磁化设备中磁化饱和以后取出,在磁铁本身退磁场作用下,它的视在剩余 磁感比剩余磁感小。假定 # $ 、 ! $ 代表磁铁的视在剩余磁感(磁铁中性面处的)和退 磁场,而 % & 和 ’ & 代表磁铁的高度和截面积。磁铁的磁通、磁势和磁导之间有下列关 系 # $ ’ & ( () ( ! $ * & ) 式中 — —磁铁的磁势; (— — —磁铁的磁导。 )— 由此求出 !$ ’& ( )* ( ! #$ *& ) 或 #$ *& ) ( +) * ( ! !$ ’& 从公式(# " ,)可知, ! $ - # $ 值由磁铁的尺寸和磁导(或磁阻)决定。 8 (# " ,) (# " !)
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余磁感(称视在剩余磁感)发生关系,这种磁感比剩余磁感小。视在剩余磁感由磁铁 的形状和各部分的尺寸比例而定。磁铁离开闭路形状(环)越大,和磁铁高度对其截 面积的比率越小,则降低该形状和尺寸的磁铁的视在剩余磁感的退磁因子作用也越大。 图 ! " # " $ 表示从 ! " 到 #$ 的退磁曲线。 ! 角(所谓切角)决定视在剩余磁感值, 此角的正切( % & !)决定该形状和尺寸的磁铁退磁因子。显然,当使用具有同一 ! " 和 #$ 值的磁性材料,等于 % & !’ 的退磁因子磁铁,它的视在剩余磁感比等于 % & !( 的退磁 因子的磁铁为小。
化 牌 号 1 #$ " #$ . #$ # : #/ # : #.; # : #< 23 # : #/ # : ## : #< 45 # : "; # : #-; # : .# 6 # : #.; # : #"; # : #.; 2 # : #-# # : #.; # : #-; 17 # : "; # : "; # : -# 83 — — # : .# 19 — — # : "; 学 成 分,
图 ! " # " ) 磁铁的视在剩余磁 感和矫顽力的关系
7
有时能在剩余磁感较小,而矫顽力高的磁性材料上获得更高的视在剩余磁感(见 图 ! " # " !) 。这种情况出现在带有较大退磁因子的磁铁上(因为 ! "$ % ! "& ,所以 #’ $ 。如果退磁因子相当小,则情况恰相反。 % #’ & )
图!"#"$
磁铁的 !" % # ( $ % & ! & % )曲线(磁铁底部有底板)