铝镍钴合金(Alnico)是一种铁合金,除了铁以外,还添加了铝(Al)、镍(Ni)、钴(Co)以及少量其他增强磁性能的成分。铝镍钴合金具有高矫顽性(coercivity),是很适合为磁铁的材料。铝镍钴合金坚硬易脆,无法冷加工(cold work),必需用铸造或者烧结(Sintering)处理制成。
举一个中间性质的各向异性铸造铝镍钴合金例子,Alnico-6的成分为8% Al、16% Ni、24% Co、3% Cu、1% Ti,其它都是Fe。Alnico-6的磁能积(BHmax)为3.9百万高斯-奥斯特(megagauss-oersted,MGOe),矫顽性为780 oersted ,居里温度为860 °C,工作温度为525 °C。
于1931年,日本材料专家Mishima发现了一种特定成分的铝镍钴合金(58% Fe,30%Ni,12%Al),其矫顽性,是那时期的磁性钢的两倍。
主要磁性能:
包括永磁材料的剩磁(Br),磁极化强度矫顽力(内禀矫顽力)(Hcj)磁感应强度矫顽力(Hcb),磁能积((BH)max)
辅助磁性能:
包括永磁材料的相对回复磁导率(μrec)、剩磁温度系数(α(Br))、磁极化强度矫顽力温度系数(α(Hcj))、居里温度(Tc)
分类牌号
材料分类:
烧结钕铁硼永磁材料按磁极化强度矫顽力大小分为低矫顽力N,中等矫顽力M,高矫顽力H,特高矫顽力SH,超高矫顽力UH,矫顽力EH六类产品
烧结钕铁硼永磁材料的牌号由主称贺2种磁特性三部分组成,部分为主称,由钕元素的化学符号ND,铁元素的化学符号FE和硼元素的化学符号B组成,第二部分为线前的数字,是材料磁能积(BH)max的标称值(单位为kj/m),第三部分为斜线后的数字,磁极化强度矫顽力值(单位为KA/m)的十分之一,数值采用四舍五入取整。
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。
①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30~60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。
②铁铬钴系永磁合金。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。
③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。