磁性材料退磁

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1、为了适应公司新战略的发展,保障停车场安保新项目的正常、顺利开展,特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划磁性材料退磁退磁方法概述剩余磁场的强度与下列因素有关:材料的磁特性;材料的最近磁化史;施加的磁场强度;磁化方向;试件的几何形状等。常规的退磁方法有热退磁法和电磁退磁法,其中,电磁退磁法包括交流退磁法、直流退磁法及磁轭退磁法等。通过专用退磁机来实现。电磁退磁方法由于磁滞现象的存在,当铁磁材料磁化到饱和后,即使撤消外加磁场.材料中的磁感应强度仍回不到零点。电磁退磁方法是通过加一适当的反向磁场,使得材料中的磁感应强度重新回到零点,且磁场强度或电流必须按顺序反转和逐步降低。基本原理如图1-1

2、所示。图1-la中退磁电流以一定的频率换向,同时电流的大小也随着递减,磁场强度和其产生的磁通密度随之相应降低。图1-lb中磁滞间线的行程和轨迹愈加减小。图1-lc表明随磁滞回线的缩小。剩余磁场的磁感应强度也随之下降,当磁化电流降到零时,部件剩余磁感应强度亦近似为零。退磁的效果与所用的(转载于:写论文网:磁性材料退磁)退磁设备有关。首先,要求设备在开始时就必须有足够高的磁场强度.,以便克服工件中剩磁所对应的矫顽力,使得剩余磁场方向反转。也就是说,要用较高强度的磁化电流作周期性变换来达到退磁的目的;其次,要求退磁装置在每个磁化周期,都必须逐渐的减小磁场强度以适应矫顽力的变化。当需要采用便携式装置退

3、磁时,常采用磁轭或磁探头退磁,它们既可以是交流的也可以是直流的,这主要由供电的电源来决定。居里点热退磁方法居里点热退磁方法是将电磁检测后的铁磁工件加热到以上,然后在不存在外界进场的环境下冷却,是最有效的退磁方法。但由于花费时间和经费都很大,限制了其在实际工程中的应用。居里点:19世纪末,著名物理家居里在自己的实验室里发现磁石的一个物理特性,就是当磁石加热到一定温度时,原来的磁性就会消失。后来,人们把这个温度叫“居里点”居里点也称居里温度或磁性转变点,是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度,即铁电体从铁电相转变成顺电相引的相变温度。也可以说是发生二级相变的转变温度。低于居里点温度时该物质成为

4、铁磁体,此时和材料有关的磁场很难改变。当温度高于居里点温度时,该物质成为顺磁体,磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。这时的磁敏感度约为10的负6次方。每种磁性材料皆不同,例如铁的居里温度约770,钴的居里温度约1131。)整理制作:射阳宏旭探伤机制造有限公司永磁体防退磁方法影响永磁材料磁性能稳定性的因素主要有:1内部结构变化:永磁体刚制成时,内部组织结构不是处于最稳定的状态,并随着时间而变为稳定状态,性能随着时间有所降低,稀土永磁材料在制造过程中已经经过了高温热处理或烧结,常温下使用时磁性能比较稳定。采用人工时效处理,即把永磁体保持在高于常温的某一温度下一定时间,以加速自然时效过程,以较高

5、温度下的热时效替代长时间的常温自然时效,使材料结构趋于稳定,此后磁性能基本保持不变。交流退磁处理,即将充磁后的永磁体置于工频磁场中进行交流退磁处理,可降低不可逆变化。2温度:永磁体磁性能随着温度的变化而变化,有可逆和不可逆两部分,应避免环境温度在该材料的最高工作温度之上。采用温度循环稳定处理可以降低永磁体使用过程中的不可逆损失。3化学因素:受化学因素,如酸、碱、氧气、腐蚀性气体等的影响,永磁体内部或表面化学结构发生变化,会引起磁性能的变化,钕铁硼中的铁和钕就比较容易氧化。永磁体的防护一般采用电镀,如镀锌,镀镍等。4外磁场:在使用过中,永磁体常处于外磁场中。在工作点在拐点以下时,将造成不可逆退磁

6、。在电机在短路冲击电流时,会产生巨大的去磁磁场,在设计电机时要使短路工作点在永磁体退磁工作点以上。饱和充磁后的永磁体在接触后可能导致磁性能的变化,需要进行磁接触稳定处理。5机械作用:机械振动和冲击会引起永磁体的退磁,但对稀土永磁的影响很小。对于永磁风力发电机,可采用以下措施:1.选择高性能、高品质的稀土永磁材料,防止因为劣质永磁体内部结构变化所引起的退磁。2.严格控制电机的温升,使永磁体工作在最高工作温度之下,所以电机采用了较为理想的空水冷却方式。3.对永磁体进行防护,采用电镀,如镀锌,镀镍等。4.设计电机时合理选择永磁体的工作点,使短路工作点在永磁体退磁工作点以上。磁性材料magneticm

7、aterial具有磁有序的强磁性物质,广义还包括可应用其磁性和磁效应的弱磁性及反铁磁性物质。磁性是物质的一种基本属性。物质按照其内部结构及其在外磁场中的性状可分为抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性和亚铁磁性物质。铁磁性和亚铁磁性物质为强磁性物质,抗磁性和顺磁性物质为弱磁性物质。磁性材料按性质分为金属和非金属两类,前者主要有电工钢、镍基合金和稀土合金等,后者主要是铁氧体材料。按使用又分为软磁材料、永磁材料和功能磁性材料。功能磁性材料主要有磁致伸缩材料、磁记录材料、磁电阻材料、磁泡材料、磁光材料,旋磁材料以及磁性薄膜材料等,反应磁性材料基本磁性能的有磁化曲线、磁滞回线和磁损耗等。磁石单位质量的磁性材

8、料在交变磁场中磁化,从变化磁场中吸收并以热的形式耗散的功率称为磁损耗,或称铁损耗,它包括磁滞损耗和涡流损耗。其中由磁滞现象引起的能量损耗为磁滞损耗,与磁滞回线所包围的面积成正比。在交变磁场中导电物质将感应出涡流,由涡流产生的电阻损耗称涡流损耗。磁性材料是生产、生活、国防科学技术中广泛使用的材料。如制造电力技术中的各种电机、变压器,电子技术中的各种磁性元件和微波电子管,通信技术中的滤波器和增感器,国防技术中的磁性水雷、电磁炮,各种家用电器等。此外,磁性材料在地矿探测、海洋探测以及信息、能源、生物、空间新技术中也获得了广泛的应用。软磁材料softmagneticmaterial具有低矫顽力和高磁导

9、率的。软磁材料易于磁化,也易于退磁,广泛用于电工设备和电子设备中。应用最多的软磁材料是铁硅合金(硅钢片)以及各种软磁铁氧体等。软磁材料种类繁多,通常按成分分为:纯铁和低碳钢。含碳量低于,包括电磁纯铁、电解铁和羰基铁。其特点是饱和磁化强度高,价格低廉,加工性能好;但其电阻率低、在交变磁场下涡流损耗大,只适于静态下使用,如制造电磁铁芯、极靴、继电器和扬声器磁导体、磁屏蔽罩等。铁硅系合金。含硅量,一般制成薄板使用,俗称硅钢片。在纯铁中加入硅后,可消除磁性材料的磁性随使用时间而变化的现象。随着硅含量增加,热导率降低,脆性增加,饱和磁化强度下降,但其电阻率和磁导率高,矫顽力和涡流损耗减小,从而可应用到交

10、流领域,制造电机、变压器、继电器、互感器等的铁芯。铁铝系合金。含铝616,具有较好的软磁性能,磁导率和电阻率高,硬度高、耐磨性好,但性脆,主要用于制造小型变压器、磁放大器、继电器等的铁芯和磁头、超声换能器等。铁硅铝系合金。在二元铁铝合金中加入硅获得。其硬度、饱和磁感应强度、磁导率和电阻率都较高。缺点是磁性能对成分起伏敏感,脆性大,加工性能差。主要用于音频和视频磁头。镍铁系合金。镍含量3090,又称坡莫合金,通过合金化元素配比和适当工艺,可控制磁性能,获得高导磁、恒导磁、矩磁等软磁材料。其塑性高,对应力较敏感,可用作脉冲变压器材料、电感铁芯和功能磁性材料。铁钴系合金。钴含量2750。具有较高的饱

11、和磁化强度,电阻率低。适于制造极靴、电机转子和定子、小型变压器铁芯等。软磁铁氧体。非金属亚铁磁性软磁材料。电阻率高,饱和磁化强度比金属低,价格低廉,广泛用作电感元件和变压器元件。非晶态软磁合金。一种无长程有序、无晶粒合金,又称金属玻璃,或称。其磁导率和电阻率高,矫顽力小,对应力不敏感,不存在由晶体结构引起的磁晶各向异性,具有耐蚀和高强度等特点。此外,其居里点比晶态软磁材料低得多,电能损耗大为降低,是一种正在开发利用的新型软磁材料。超微晶软磁合金。20世纪80年代发现的一种软磁材料。由小于50纳米左右的结晶相和非晶态的晶界相组成,具有比晶态和非晶态合金更好的综合性能,不仅磁导率高、矫顽力低、铁损

12、耗小,且饱和磁感应强度高、稳定性好。现主要研究的是铁基超微晶合金。永磁材料permanentmagneticmaterial具有宽磁滞回线、高矫顽力、高剩磁,一经磁化即能保持恒定磁性的材料。又称硬磁材料。实用中,永磁材料工作于深度磁饱和及充磁后磁滞回线的第二象限退磁部分。常用的永磁材料分为铝镍钴系永磁合金、铁铬钴系永磁合金、永磁铁氧体、稀土永磁材料和复合永磁材料。铝镍钴系永磁合金。以铁、镍、铝元素为主要成分,还含有铜、钴、钛等元素。具有高剩磁和低温度系数,磁性稳定。分铸造合金和粉末烧结合金两种。20世纪3060年代应用较多,现多用于仪表工业中制造磁电系仪表、流量计、微特电机、继电器等。铁铬钴系

13、永磁合金。以铁、铬、钴元素为主要成分,还含有钼和少量的钛、硅元素。其加工性能好,可进行冷热塑性变形,磁性类似于铝镍钴系永磁合金,并可通过塑性变形和热处理提高磁性能。用于制造各种截面小、形状复杂的小型磁体元件。永磁铁氧体。主要有钡铁氧体和锶铁氧体,其电阻率高、矫顽力大,能有效地应用在大气隙磁路中,特别适于作小型发电机和电动机的永磁体。永磁铁氧体不含贵金属镍、钴等,原材料来源丰富,工艺简单,成本低,可代替铝镍钴永磁体制造磁分离器、磁推轴承、扬声器、微波器件等。但其最大磁能积较低,温度稳定性差,质地较脆、易碎,不耐冲击振动,不宜作测量仪表及有精密要求的磁性器件。稀土永磁材料。主要是稀土钴永磁材料和钕

14、铁硼永磁材料。前者是稀土元素铈、镨、镧、钕等和钴形成的金属间化合物,其磁能积可达碳钢的150倍、铝镍钴永磁材料的35倍,永磁铁氧体的810倍,温度系数低,磁性稳定,矫顽力高达800千安米。主要用于低速转矩电动机、启动电动机、传感器、磁推轴承等的磁系统。钕铁硼永磁材料是第三代稀土永磁材料,其剩磁、矫顽力和最大磁能积比前者高,不易碎,有较好的机械性能,合金密度低,有利于磁性元件的轻型化、薄型化、小型和超小型化。但其磁性温度系数较高,限制了它的应用。复合永磁材料由永磁性物质粉末和作为粘结剂的塑性物质复合而成。由于其含有一定比例的粘结剂,故其磁性能比相应的没有粘结剂的磁性材料显著降低。除金属复合永磁材

15、料外,其他复合永磁材料由于受粘结剂耐热性所限,使用温度较低,一般不超过150。但复合永磁材料尺寸精度高,机械性能好,磁体各部分性能均匀性好,易于进行磁体径向取向和多极充磁。主要用于制造仪器仪表、通信设备、旋转机械、磁疗器械及体育用品等。磁致伸缩材料magnetostrictivematerial具有显著磁致伸缩效应的磁性材料。已实用的磁致伸缩材料分为3类:金属磁致伸缩材料。其饱和磁化强度较高,力学性能好,可承受较高的功率,但电阻率低,不适用于高频段。常用的有铁基合金、镍基合金。铁氧体磁致伸缩材料。其饱和磁化强度较低,材料的气隙率影响其力学性能,故不能承受较高功率,但电阻率高,可用于高频段。巨磁致伸缩材料。其磁致伸缩系数远高于常规材料,耦合系数也高;缺点是所需磁化场强高。磁致伸缩材料可用于制造超声和水声换能器件,如超声探伤器、超声钻头、回声探测器等;用于制造电信器件,如振荡器、滤波器、谐波发生器等;也可用于制造自动控制器件及测量和传感器件。磁记录材料magneticrecordi

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