知识 | 电机用永磁铁氧体的分类及其特性有哪些？

来源 | 老赵说机械

铁氧体矫顽力Hcb较高，回复磁导率mr小，密度小(4.5~5.2g/cm3)，耐氧化耐腐蚀， 去磁曲线工作部分为直线，动态特性好，无需磁稳定处理，材料利用率高，价格便宜。不足之处是剩磁Br较低，磁感应温度系数大，烧结铁氧体坚硬易碎，机加工困难，且电阻率很大(1012~1014mW.cm)，不能用线切割或电火花加工，只宜采用无齿锯或金刚石磨床研磨。

铁氧体有各相同性(Isotropy)和各向异性(Anisotropy)两个系列，根据模压成型工艺不同，各向异性铁氧体又有干压(Dry-Molding)与湿压(Wet-Molding)之分。按主要成分分类，常用的有钡铁氧体(BariumFerrite)和鍶铁氧体(StrontiumFerrite)两种。

将铁氧体粉未与橡胶或塑料混合，可制成各种塑性铁氧体，为了与烧结铁氧体(SinteredFerrite)相区分，这类铁氧体称为粘结铁氧体 (Bonded Ferrite)。

湿压成型与干压成型

烧结铁氧体(Sintered Ferrite)的生产工艺通常是將原料按成分比例配料后预烧(约1300°C)成永磁体粗制品。预烧而成的粗制品性能差且不稳定，需再次球磨成单畴尺寸以下的粉料，在足够強的外磁场下模压成型，最后再短时间烧结(1200°C~1280°C)。

在铁氧体磁场成型工艺中，湿压成型是將二次球磨后的浆料直接置于模具中，在加压成型时，同时施加一定方向(与产品使用时需要的磁场方向一致)的強磁场，便单畴晶粒的易磁化轴沿外磁场方向排列一致。压型时同时要用泵抽去水分，且上下冲头处需垫片防止抽出浆料，成型后再干燥。

湿压成型由于漿料水分多，晶粒能在成型过程中自由转动，便于晶粒取向，因而磁性能好， Br大Hcb高。但成型时要墊片、抽濾，生产效率低。干压成型是將二次球磨后不含水分的全干粉加入适量的粘合剂(Binder)，置于成型磁场中加压成型。干压成型磁场取向稍差，磁性能比湿压成型差。

钡铁氧体和鍶铁氧体

钡铁氧体是用量大、用途广的永磁铁氧体，理想成分比为BaO.6Fe2O3(或BaFe12O19)。实际生产的永磁产品为BaO.(5~6)Fe2O3，室温时各相异性常数K13.3X105J/m3，制成单畴颗粒后有较好的矫顽力。

鍶铁氧体理想成分比为SrO.6Fe2O3，实际生产的永磁产品为SrO.(5~6)Fe2O3，其单畴临界尺寸比钡铁氧体大，烧结时容易得到单畴，且室温时各相异性常数K13.7X105J/m3比钡铁氧体大，其各相异性好，因此性能比钡铁氧体好，Br及Hcb比钡铁氧体高，低温下不易引起不可逆退磁，更适合于承受较大退磁作用的场合。

粘接铁氧体―橡胶磁铁

将铁氧体粉未与橡胶或塑料混合可制成复合永磁材料粘结铁氧体，可以模压或注塑成型制成各种高精度的复杂形狀的构件。粘结铁氧体分软粘结(橡胶粘结)和硬粘结(塑料粘结)，软粘结产品即为橡胶磁铁，可以压成片状或带狀。

粘结铁氧体除了具有极易加工的机械性能外，它的另一个优点就是能够产生从最大值到零的任意大小的磁能积，且温度稳定性好，抗腐蚀性能好，矫顽力高。形狀的可塑性、低成本以及宽广的性能范围，使粘结铁氧体成为永磁材料市场上增长最快的热点。粘结铁氧体中由于填充了体积为10%~15%的大量非磁性粘结剂，磁性能通常要比同类烧结铁氧体低。

永磁铁氧体种类及其磁性能比较：