铁氧体磁选块

简述

烧结铁氧体(Sintered Ferrite)磁铁是通过陶瓷工艺法制造而成,质地也比较坚硬,属于脆性材料,具有很强的抗腐蚀性和抗氧化性,通常不需作任何电镀处理,长期暴露在潮湿的空气中也不会生锈;铁氧体的最高工作温度可达到250摄氏度(在某种场合可高达300摄氏度);铁氧体磁铁的成本相对其它永磁体是最低的,特别是大批量生产中有绝对的价格优势。东阳永磁可以提供高达27种不同等级的铁氧体材质。 烧结铁氧体材料作为磁性材料的一个重要组成部分,在电子工业、信息产业、摩托车、电动工具行业、汽车工业等行业发挥着重要作用,同时它还广泛用于医疗、矿山冶金、工业自动化控制、石油能源及民用工业。

铁氧体如何生产

      铁氧体(陶瓷)磁铁是由粉末冶金工艺制造而成。

      铁氧体磁铁可以分为各向同性与各向异性。各向同性磁铁在任何一个方向可以磁化,但是磁性较弱。各向异性铁氧体的磁化方向是固定的,磁化方向有着最强的磁性(磁性相对要强于各向同性的铁氧体磁铁)。

      铁氧体有两种化学材料,锶铁氧体与钡铁氧体。锶铁氧体已知的有两种化学分子式:SrFe12O19 or SrO.6Fe2O3,钡铁氧体已知的也有两种化学分子式:BaFe12O19 or BaO.6Fe2O3。

      铁氧体磁铁(陶瓷磁铁)通过高温将氧化铁(Fe2O3)、碳酸锶(SrCO3)、碳酸钡(BaCO3)的混合物煅烧(在1000-1350年摄氏度之间),形成金属氧化物。在一些特定的等级,也会加入其它的化学物质,例如钴(Co)和镧(La)加入,以改善其磁性能。然后再把金属氧化物研磨成小粒度(尺寸通常为几微米)。再根据不同要求生产成相应的原材料。

以下是简化流程:

SrCO3 + Fe2O3 > SrOFe2O3 + CO2

SrOFe2O3 + 5Fe2O3 > SrO.6(Fe2O3)

 

BaCO3 + Fe2O3 > BaOFe2O3 + CO2

BaOFe2O3 + 5Fe2O3 > BaO.6(Fe2O3)

      第一种方法是按干细粉在其导致各向同性磁铁(如铁氧体C1等级),它具有良好的尺寸公差(它通常不需要任何进一步加工至)。六方晶系结构是无规则的,允许磁铁在任何方向磁化。

     第二种方法是将细粉末与水以混合,然后在模具中成型,成型的同时施加的外部磁场。外部磁场有助于六方晶体结构更加完美??的取向,其中水就像一种润滑剂,提高了磁性能(如铁氧体C8等级)。这将导致各向异性铁氧体磁体具有较强的磁特性,但它很可能会需要额外的加工阶段,才能得到最终尺寸。有时候需要在湿压成型烧结后还需要进行再次加工才能得到所要的形状(例如,瓦片)。

      第一种方法在外部磁场施加后也可以生产出各向异性磁铁(如铁氧体C5等级)。

     模压后的磁铁(“生”磁铁),在烧结(在1100年至1300年摄氏度之间的温度)融合颗粒在一起。再进行机械加工,它是用金刚石刀具(导线电火花腐蚀不会工作,因为铁氧体是电绝缘的)。磁极面被加工/研磨至所需尺寸,而另外表面一般不做研磨处理。然后再把磁铁洗涤并干燥,饱和磁化,检验和包装,运送到顾客。

      通过湿压制成铁氧体磁体有良好的磁特性,但它尺寸公差大。干各向异性永磁铁氧体具有较低的磁性能相对于湿压各向异性永磁铁氧体。

      如上所述,磁铁都是在金属模具制成。新的形状尺寸,需要新模具,特别是各向异性磁铁,这种模具的成本是相当大的。当然,如果在现有的模具中改装,尽可能降低模具成本。

      铁氧体的尺寸公差往往是+/-0.25mm, 一般是+/- 3%。也有低于+/-0.25mm或者更少,取决于等级,尺寸和形状。尺寸公差都可以实现,但严格的公差将花费更多的成本。

      铁氧体等级

      铁氧体磁铁有自已的命名规则,现在基本上使用中国的命名规则。

      起初有Fer 3或Feroba 3. 但现在不再使用的这些等级名称。之后又使用铁氧体(Ceramics)的首字母“C”来命名等级,例如C5和C8。美国和英国仍使用这种规则。现在大多数陶瓷硬磁铁氧体磁体都是由中国生产,所以中国等级命名方式普遍使用于欧洲,而且在美国也被广泛的接受,它们规则是以Y开头。

    Fer 3或Feroba 3 现在被称为Y30H-1。铁氧体C8也被称为Y30H-1。

    Fer 2或Feroba 2 现在被称为Y30。铁氧体C5也被称为Y30。

      大多数铁氧体磁铁等级用C开头,或用中国的命名Y字开头。但有时你也会看到等级如HF26 / 18(这是Y30的等级),这是一个欧洲的命​​名规则,但不是所有的欧洲大陆都在使用。

      我们可以提供几乎所有的各种永磁铁氧体形状及尺寸。铁氧体磁体通常是各向异性的(它们的磁化方向是固定的,有更好的磁性能);也有各向同性(磁化方向不固定,磁性较弱)如C1,Y10T和HF8 / 22。

      中国的铁氧体磁体命名系统是这样的,他是以Y开头,Y标识是陶瓷永磁铁氧体,共有27个等级。

      下面就是一个例子,BH曲线,铁氧体C5(Y30)。铁氧体C5和C8铁氧体是目前用的最多的两种等级:

 

Nomenclature of Ferrite (Ceramic) Magnet grades

Chinese Standard - Commonly used globally, especially in UK and EU

Typical Range of Values

Material

Br

Hcb (Hc)

Hcj (Hci)

(BH)max

mT

kG

kA/m

kOe

kA/m

kOe

kJ/m^3

MGOe

Y8T

200-235

2.0-2.35

125-160

1.57-2.01

210-280

2.64-3.52

6.5-9.5

0.8-1.2

Y10T

200-235

2.0-2.35

128-160

1.61-2.01

210-280

2.64-3.52

6.4-9.6

0.8-1.2

Y20

320-380

3.2-3.8

135-190

1.70-2.39

140-195

1.76-2.45

18.0-22.0

2.3-2.8

Y22H

310-360

3.1-3.6

220-250

2.76-3.14

280-320

3.52-4.02

20.0-24.0

2.5-3.0

Y23

320-370

3.2-3.7

170-190

2.14-2.39

190-230

2.39-2.89

20.0-25.5

2.5-3.2

Y25

360-400

3.6-4.0

135-170

1.70-2.14

140-200

1.76-2.51

22.5-28.0

2.8-3.5

Y26H

360-390

3.6-3.9

220-250

2.76-3.14

225-255

2.83-3.20

23.0-28.0

2.9-3.5

Y26H-1

360-390

3.6-3.9

200-250

2.51-3.14

225-255

2.83-3.20

23.0-28.0

2.9-3.5

Y26H-2

360-380

3.6-3.8

263-288

3.30-3.62

318-350

4.00-4.40

24.0-28.0

3.0-3.5

Y27H

370-400

3.7-4.0

205-250

2.58-3.14

210-255

2.64-3.20

25.0-29.0

3.1-3.6

Y28

370-400

3.7-4.0

175-210

2.20-2.64

180-220

2.26-2.76

26.0-30.0

3.3-3.8

Y28H-1

380-400

3.8-4.0

240-260

3.02-3.27

250-280

3.14-3.52

27.0-30.0

3.4-3.8

Y28H-2

360-380

3.3-3.8

271-295

3.41-3.71

382-405

4.80-5.09

26.0-30.0

3.3-3.8

Y30

370-400

3.7-4.0

175-210

2.20-2.64

180-220

2.26-2.76

26.0-30.0

3.3-3.8

Y30BH

380-390

3.8-3.9

223-235

2.80-2.95

231-245

2.90-3.08

27.0-30.0

3.4-3.8

Y30H-1

380-400

3.8-4.0

230-275

2.89-3.46

235-290

2.95-3.64

27.0-32.0

3.4-4.0

Y30H-2

395-415

3.95-4.15

275-300

3.46-3.77

310-335

3.90-4.21

27.0-32.5

3.4-4.1

Y32

400-420

4.0-4.2

160-190

2.01-2.39

165-195

2.07-2.45

30.0-33.5

3.8-4.2

Y32H-1

400-420

4.0-4.2

190-230

2.39-2.89

230-250

2.89-3.14

31.5-35.0

4.0-4.4

Y32H-2

400-440

4.0-4.4

224-240

2.81-3.02

230-250

2.89-3.14

31.0-34.0

3.9-4.3

Y33

410-430

4.1-4.3

220-250

2.76-3.14

225-255

2.83-3.20

31.5-35.0

4.0-4.4

Y33H

410-430

4.1-4.3

250-270

3.14-3.39

250-275

3.14-3.46

31.5-35.0

4.0-4.4

Y34

420-440

4.2-4.4

200-230

2.51-2.89

205-235

2.58-2.95

32.5-36.0

4.1-4.5

Y35

430-450

4.3-4.5

215-239

2.70-3.00

217-241

2.73-3.03

33.1-38.2

4.2-4.8

Y36

430-450

4.3-4.5

247-271

3.10-3.41

250-274

3.14-3.44

35.1-38.3

4.4-4.8

Y38

440-460

4.4-4.6

285-305

3.58-3.83

294-310

3.69-3.90

36.6-40.6

4.6-5.1

Y40

440-460

4.4-4.6

330-354

4.15-4.45

340-360

4.27-4.52

37.5-41.8

4.7-5.3

American Standard (still in use but limited range)

Typical Range of Values

Material

Br

Hcb (Hc)

Hcj (Hci)

(BH)max

mT

kG

kA/m

kOe

kA/m

kOe

kJ/m^3

MGOe

C1

230

2.3

148

1.86

258

3.5

8.36

1.05

C5

380

3.8

191

2.4

199

2.5

27

3.4

C7

340

3.4

258

3.23

318

4

21.9

2.75

C8 / C8A

385

3.85

235

2.95

242

3.05

27.8

3.5

C8B

420

4.2

232

2.913

236

2.96

32.8

4.12

C9

380

3.8

280

3.516

320

4.01

26.4

3.32

C10

400

4

280

3.52

284

3.57

30.4

3.82

C11

430

4.3

200

2.512

204

2.56

34.4

4.32

C12

400

4

290

3.65

318

4

32

4

European Standard (still in use but rarely outside mainland Europe)

Minimum/Typical Values

Material

Br

Hcb (Hc)

Hcj (Hci)

(BH)max

mT

kG

kA/m

kOe

kA/m

kOe

kJ/m^3

MGOe

HF8/22

200/220

2.00/2.20

125/140

1.57/1.76

220/230

2.76/2.89

6.5/6.8

0.8/1.1

HF20/19

320/333

3.20/3.33

170/190

2.14/2.39

190/200

2.39/2.51

20.0/21.0

2.5/2.7

HF20/28

310/325

3.10/3.25

220/230

2.76/2.89

280/290

3.52/3.64

20.0/21.0

2.5/2.7

HF22/30

350/365

3.50/3.65

255/265

3.20/3.33

290/300

3.64/3.77

22.0/23.5

2.8/3.0

HF24/16

350/365

3.50/3.65

155/175

1.95/2.20

160/180

2.01/2.26

24.0/25.5

3.0/3.2

HF24/23

350/365

3.50/3.65

220/230

2.76/2.89

230/240

2.89/3.01

24.0/25.5

3.0/3.2

HF24/35

360/370

3.60/3.70

260/270

3.27/3.39

350/360

4.40/4.52

24.0/25.5

3.0/3.2

HF26/16

370/380

3.70/3.80

155/175

1.95/2.20

160/180

2.01/2.26

26.0/27.0

3.2/3.4

HF26/18

370/380

3.70/3.80

175/185

2.20/2.33

180/190

2.26/2.39

26.0/27.0

3.3/3.4

HF26/24

370/380

3.70/3.80

230/240

2.89/3.01

240/250

3.01/3.14

26.0/27.0

3.3/3.4

HF26/26

370/380

3.70/3.80

230/240

2.89/3.01

260/270

3.27/3.39

26.0/27.0

3.3/3.4

HF26/30

385/395

3.85/3.95

260/270

3.27/3.39

300/310

3.77/3.89

26.0/27.0

3.3/3.4

HF28/26

385/395

3.85/3.95

250/265

3.14/3.33

260/275

3.27/3.45

28.0/30.0

3.5/3.8

HF28/28

385/395

3.85/3.95

260/270

3.27/3.39

280/290

3.50/3.60

28.0/30.0

3.5/3.8

HF30/26

395/405

3.95/4.05

250/260

3.14/3.33

260/270

3.27/3.39

30.0/31.5

3.8/3.9

HF32/17

410/420

4.10/4.20

160/170

2.01/2.14

165/175

2.07/2.20

32.0/33.0

4.0/4.1

HF32/22

410/420

4.10/4.20

215/225

2.70/2.83

220/230

2.76/2.89

32.0/33.0

4.0/4.1

HF32/25

410/420

4.10/4.20

240/250

3.01/3.14

250/260

3.14/3.27

32.0/33.0

4.0/4.1

Quick cross reference:-
C5 = Feroba 2 = Fer 2 = HF26/18 = Y30
C8/C8A = Feroba 3 = Fer 3 = Y30H-1
C1 = Y8T / Y10T
C7 = Y26H-2
C8B = Y33
C9 = Y30H-2
C10 = Y33H
C11 = Y34
C12 = Y30H-2

铁氧体(陶瓷)磁铁的各等级的物理特性相差不多,以下是具体数据,请参考:

铁氧体磁铁/陶瓷体物理性能概况

Characteristic

Symbol

Unit

Value

Density

D

g/cc

4.9 – 5.1

Vickers Hardness

Hv

D.P.N

400 - 700

Compression Strength

C.S

N/mm2

680 - 720

Coefficient of Thermal Expansion

C//

10-6/°C

15

 

C^

10-6/°C

10

Electrical Resistance

R

micro Ω.cm

1 x 1010

Thermal Conductivity

k

w/cm°C

0.029

Tensile Strength

σUTS, or SU

Pa

34 x 106

Modulus of Elasticity

 

Pa

1.8 x 1011

Flexural Strength

σ

Pa

62 x 106

Compression Strength

C.S.

Pa

895 x 106

Hardness

 

Mohs

7

Poisson's Ratio

v

 

0.28

Curie Temperature

Tc

°C

450

铁氧体磁铁的温度特性

MAGNET

Rev.Temp.Coef. of Induction
(Br),
a, %/°C (20-100°C)

Rev.Temp.Coef. of Coercivity
(Hci),
b, %/°C (20-100°C)

Max. Working Temperature

(based on High working point)

Ferrite

-0.2

+0.27

300 ºC = 572 ºF

一、适用范围

  本标准适用于本厂所生产的所有铁氧体产品的外观验收,并作出厂产品外观检验的依据。

二、引用标准

  GB9634-88磁性氧化物零件外形缺陷极限规范指南。

三、外观具体标准如下:

  1、尺寸公差不能超过顾客要求的范围,顾客没有特别要求,视标准公差(±2%)。

  2、磁体清洗干净,表面无碎片、磁粉、磁体加工表面光洁度一致。

  3、磁体不允许存在层裂、圈裂、开裂等现象。

  4、磁体垂直度、平行度、同心度以顾客要求为标准。

  5、磁体充磁面掉角大小规定如下:

    1;掉角深度不得超过0.8mm。

    2;掉块长度按产品大小分类如下:

    A:D10mm以下的产品,掉边长度不得超过周边长的4.5%。

    B:D10mm-D20mm的产品或周边总和在31.4mm-62.8mm的方块,掉边长度不得超过周边长的4%。

    C:D20mm-D30mm的产品或周边总和在62.8mm-94.2mm的方块,掉边长度不得超过周边长的3.5%。

    D:D30mm-D40mm的产品或周边总和在94.2mm-125.6mm的方块,掉边长度不得超过周边长的3.0%。

    E:D40mm-D50mm的产品或周边总和在125.6mm-157mm的方块,掉边长度不得超过周边长的2.5%。

    F:D50mm以上的产品或周边总和在157mm以上的方块,掉边长度不得超过相应周边长的2.0%。

    G:充磁面掉块面积以不允许超过相应掉边最大长度值视为正方形的一方来进行推算。

  6、充磁厚度区域掉边长度和宽度不允许超出相应厚度的20%。

  7、所有掉边、掉块深度不允许超过0.8mm

  8、磁体表面不允许存在超过1mm,长度超过0.5mm的砂眼。

  9、磁体表面允许存在细裂纹,长度不超过相应长度的50%,宽度不超过0.5mm,深度不超过1mm。

  10、有记号点的产品点边的带圈长度总和不允许超过相应记号点周边长的150%,并且该圈应无明显的裂纹。

  11、切割产品刀痕深度不超过0.05mm。

  12、切割产品相邻两边不允许88度(指直角边)。

  13、外圆磨产品上下两端两直径之差不允许超过0.02mm。

  14、外圆磨产品有明显小平面不允许进入成品。

  15、平面有明显漏磨的产品不允许进入成品,圆周漏磨但尺寸在要求范围内的允许进入成品。