工信部:2019年稀土磁性材料生产情况

2019年,稀土磁性材料产量保持平稳增长。其中,烧结钕铁硼毛坯产量17万吨,同比增长9.7%;粘接钕铁硼产量7900吨,同比增长5%;钐钴磁体产量2400吨,同比增长4%。

历史数据:

2018年,烧结钕铁硼毛坯产量约15.5万吨,同比增长5%;粘接钕铁硼产量0.7万吨,同比增长5%;钐钴磁体产量0.25万吨,与去年同期持平。

(以上数据来源:中国稀土行业协会)

使用Maxwell3D进行永磁体表面磁场仿真

经过琢磨尝试和请教大师,终于成功完成了永磁体表面磁场的仿真,主要步骤为:

1、永磁体3D建模→编辑模型材料,设置永磁体磁性能参数、磁化方向→设置求解域→网格划分→求解设置→检查→求解

2、求解完成,此时,可以查看永磁体磁场强度分布云图、磁场强度矢量图;

3、根据需要,添加分析参考线或点→查看点所在位置或参考线上各点的磁场强度。

在此,Zach要感谢某大神的指导!作为初学者,更多的路需要自己去学习、去尝试和验证!之前做了一些磁性组件的仿真,准确性还有些差异,如有有经验的朋友,请不吝指教!

亥姆霍兹线圈及案例

轴向距离等于线圈半径的一对线圈构成了亥姆霍兹线圈. 当线圈串联连接并通以稳定的直流电后,就可在线圈中心区域内产生较为均匀的轴向磁场. 反之,利用亥姆霍兹线圈也可测量放在其内部的永磁体的参数。

根据线圈的形状,亥姆霍兹线圈可分为圆形亥姆霍兹线圈和方形亥姆霍兹线圈;根据磁场方向,亥姆霍兹线圈可分为一维亥姆霍兹线圈、二维亥姆霍兹线圈和三维亥姆霍兹线圈;根据线圈电流性质,亥姆霍兹线圈可分为直流亥姆霍兹线圈和交流亥姆霍兹线圈。

继续阅读“亥姆霍兹线圈及案例”

磁场强度H与磁感应强度B的关系

事实上,在近代电磁学中把磁场强度H仅作为描述磁场的一个辅助量,且仅在深入讨论磁介质中的磁场性质时才出现。

在某真空环境中,若有一电流I,则其周围空间就充满了磁场,某点的磁场强度可叫H。现在我们设想该电流I不是存在于真空环境中而存在于充满某种材料的空间里,我们可以称材料为磁介质,现在就相当于把磁场H加到某种材料当中,材料受H影响会产生一个附加场,我们把这个过程叫做磁介质的“磁化”,即磁介质有了磁性,也产生了磁场。现在我们进一步设想在磁场中的该点放一试探电流元,那么它感受到就是总磁场而不再是H,试探电流元感受到的总磁场即高中物理教材定义的磁感应强度B。综上所述,可以把磁场强度H和磁感应强度B关系总结如下:

(1)H是电流I产生的磁场,B是试探电流元实际感受到的磁场。
(2)H是外场,B是总场,即磁感应强度B应是电流I产生的磁场H和磁介质被磁化产生的磁场M的矢量和。
(3)磁场强度H和磁感应强度B关系的数学表达可写成:B(r)=H(r)+M(r),r表示空间处某一点,注意上式对磁场中任何一点都成立。(为方便理解不引入磁导率)
(4)在空间没有磁介质存在时,也就是当磁化强度M为零时,磁感应强度B=H。
值得一提的是,从上面的分析我们可以看出磁场强度H和磁感应强度B的单位应该是相同的。磁感应强度的单位是特斯拉,1T=1N/A・m,而很多参考书又会告诉我们磁场强度的单位是A/m。 看似H和B单位的不同,其实仅仅是由于最开始研究力学用的单位,和开始研究电荷、电流的单位完全独立,导致的一种单位换算。既然知道了B和H单位不同只是由于电流和牛顿力学导致的,近代电磁学为了简化,将二者化为相同的单位,这就是电磁学里常用的高斯制。

为什么把B叫做磁感应强度

B(r)=H(r)+M(r)

上式可以进一步解释,总磁场等于外加磁场和感生的磁场,(磁介质磁化产生的附加场)的矢量和,上式中H来源于外场,就叫它磁场强度;M是H磁化感应的,就叫它磁化强度;而B既然表示总场,已经考虑了感应产生的磁化强度M,就称B为磁感应强度。

磁性材料的一些基本概念

1.磁性
实验表明任何物质在外磁场中都能够或多或少地被磁化,只是磁化的程度不同。根据物质在外磁场中表现出的特性,物质可分为五类:顺磁性物质,抗磁性物质,铁磁性物质,亚铁磁性物质,反铁磁性物质。我们把顺磁性物质和抗磁性物质称为弱磁性物质,把铁磁性物质、亚铁磁性物质称为强磁性物质。

2.磁性材料
软磁材料:可以用最小的外磁场实现最大的磁化强度,是具有低矫顽力和高磁导率的磁性材料。软磁材料易于磁化,也易于退磁。例如:软磁铁氧体、非晶纳米晶合金。
硬磁材料:又叫永磁材料,是指难以磁化并且一旦磁化之后又难以退磁的材料,其主要特点是具有高矫顽力,包括有稀土永磁材料、金属永磁材料及永磁铁氧体。
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、磁光材料以及磁性薄膜材料等。

3.钕铁硼永磁材料
烧结钕铁硼永磁材料采用的是粉末冶金工艺,熔炼后的合金制成粉末并在磁场中压制成压胚,压胚在惰性气体或真空中烧结达到致密化,为了提高磁体的矫顽力,通常需要进行时效热处理,再经后加工及表面处理后获得成品。
粘结钕铁硼是由永磁体粉末与可绕性好的橡胶或质硬量轻的塑料、橡胶等粘结材料相混合,按照用户要求直接成型为各种形状的永磁部件。
热压钕铁硼在不添加重稀土元素的情况下可实现与烧结钕铁硼相近的磁性能,具有致密度高、取向度高、耐蚀性好、矫顽力高和近终成型等优点,但机械性能不好且由于专利垄断,加工成本较高。 继续阅读“磁性材料的一些基本概念”