Über Hartferrit-Magnete (Keramik).
Keramikmagnete, auch Ferritmagnete genannt, enthalten Materialien wie gesintertes Eisenoxid und Barium- oder Strontiumcarbonat. Ferritmagnete sind für ihre geringen Kosten, gute Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturstabilität bis 250 °C bekannt. Allerdings unterscheiden sich ihre magnetischen Eigenschaften erheblich vonNdFeB-MagneteAufgrund der billigen, reichlich vorhandenen und nicht strategischen Rohstoffe, die zur Herstellung dieser Magnete verwendet werden, sind ihre Kosten sehr niedrig, sodass sich Permanentmagnet-Keramikmagnete für die Massenproduktion eignen.
Ferritmagnete werden durch Formen einer Pulvermischung aus etwa 80 % Fe2O3 und 20 % entweder BaCo3 oder SrO3 hergestellt. Im Rahmen weiterer Forschung werden Additive wie Kobalt (Co) und Lanthan (La) kombiniert, um die magnetische Leistung zu verbessern. Das metallisch grüne geformte Pulver wird in einem temperaturgesteuerten Ofen gesintert, der mit Strom oder Kohle erhitzt wird. Obwohl Hartferritmagnete geringe magnetische Eigenschaften aufweisen, sind sie aufgrund mehrerer Faktoren immer noch eine bevorzugte Wahl für Ingenieure, wie z. B. reichliche Rohstoffverfügbarkeit, die niedrigsten Kosten unter den Permanentmagnetfamilien, geringe Dichte, ausgezeichnete chemische Stabilität, hohe maximale Arbeitstemperatur und Curie Temperatur.
Segmentferrit&Ringferritmagnetist das am häufigsten vermarktete Produkt und dient unserem Unternehmen in der Anfangsphase als wichtige Geschäftssäule. Da wir erkannt haben, dass die Nachfrage nach diesen Anwendungen steigt, haben wir unsere Bemühungen auf die Förderung von Hartferritmagneten vom Bogensegmenttyp konzentriert und umfangreiche Erfahrung in der ordnungsgemäßen Herstellung von Magneten gesammelt, um die Leistung zu maximieren und andere Anwendungszwecke zu optimieren. Es ist uns außerdem gelungen, einen Hartferritmagneten mit unregelmäßiger Struktur, komplizierter Geometrie und hoher Präzision zu entwickeln. Unsere vermarkteten Hartferritmagnete werden heute häufig in Motoren, Generatoren, Sensoren, Lautsprechern, Messgeräten, Relais, Separatoren und einer Vielzahl anderer Anwendungen in den Bereichen Verteidigung, Automobil, Robotik, Haushaltsgeräte, Basisstationen für drahtlose Kommunikation und Mineralwerken eingesetzt.
Schematische Darstellung des Magnetkraftvergleichs zwischen Ferritmagneten und Neodymmagneten--->
Ferritmagnete zeichnen sich durch niedrige Energie und gute Korrosionsbeständigkeit aus und werden typischerweise in Komponenten verwendet, die kohlenstoffarmen Stahl enthalten und bei moderaten Temperaturen betrieben werden können. Die Herstellung von Keramikmagneten erfordert Pressen und Sintern. Aufgrund der möglichen Sprödigkeit sollten Diamantschleifscheiben zum Schleifen verwendet werden. Ferritmagnete schaffen ein Gleichgewicht zwischen magnetischer Stärke und Kosteneffizienz, während ihre Sprödigkeitsneigung ihre hervorragende Korrosionsbeständigkeit ausgleicht. Sie verfügen außerdem über eine starke Koerzitivkraft und Entmagnetisierungsbeständigkeit, was sie zu einer wirtschaftlichen Wahl für gängige Anwendungen wie Spielzeug, Kunsthandwerk und Motoren macht. Seltenerdmagnete können das Gewicht oder die Größe erheblich verbessern, während Ferrit eine bessere Wahl für Anwendungen mit geringen Anforderungen an die Energiedichte geworden ist, wie z. B. elektrische Fensterheber in Fahrzeugen, Sitze, Schalter, Lüfter, Gebläse in Elektrogeräten, einige Elektrowerkzeuge und Lautsprecher usw Summer in elektroakustischen Geräten.
Strontium-Hartferrit-Magnet und Barium-Hartferrit-Magnet
Die chemische Zusammensetzung von Barium-Hartferrit-Magneten und Strontium-Hartferrit-Magneten wird durch die Formeln BaO-6Fe2O3 und SrO-6Fe2O3 beschrieben. Der Strontium-Hartferrit-Magnet übertrifft den Barium-Hartferrit-Magneten in Bezug auf magnetische Leistung und Koerzitivkraft. Aufgrund der geringeren Materialkosten werden Barium-Hartferrit-Magnete immer noch häufig verwendet. Um hohe magnetische Eigenschaften zu erzielen und gleichzeitig Geld zu sparen, wird zur Herstellung von Hartferrit manchmal eine Mischung aus Strontiumcarbonat und Bariumcarbonat verwendet.
Der direkte Kontakt mit einem Bariumferrit-Magneten gilt im Allgemeinen als sicher, sofern er gemäß den ordnungsgemäßen Handhabungsverfahren verwendet wird. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass Barium ein giftiges Element ist und Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden sollten, um das Verschlucken oder Einatmen von Bariumstaub oder -partikeln zu verhindern. Es wird empfohlen, sich nach dem Umgang mit Bariumferrit-Magneten immer gründlich die Hände zu waschen und Tätigkeiten zu vermeiden, bei denen feine Partikel oder Staub entstehen können. Wenn Bedenken bestehen oder spezifische Sicherheitsinformationen erforderlich sind, wird empfohlen, sich an uns oder die entsprechenden Sicherheitsrichtlinien zu wenden.
Formen undMaßtoleranzvon Hartferrit-Magneten
Hartferrit-Magnete gibt es in verschiedenen Formen und Ausführungen. Zu den häufigsten Formen gehören Ringe, Bögen, Rechtecke, Scheiben, Zylinder und Trapeze. Diese Formen können individuell angepasst und kombiniert werden, um spezifische Anforderungen zu erfüllen. Darüber hinaus sind Hartferritmagnete in verschiedenen Ausführungen erhältlich, beispielsweise isotrop und anisotrop. Isotrope Magnete haben in allen Richtungen gleichmäßige magnetische Eigenschaften, während anisotrope Magnete eine bevorzugte Magnetisierungsrichtung haben. Dies ermöglicht eine weitere Bearbeitung entsprechend den Anwendungsanforderungen. Aufgrund ihrer Vielseitigkeit in Form und Typ werden Hartferritmagnete häufig in Branchen wie der Automobil-, Elektronik- und Energiebranche eingesetzt.
Vor der Bearbeitung wird die Maßabweichung eines Hartferritmagneten auf +/-2 % kontrolliert, und nach dem einfachen Schleifen mit einem Diamantwerkzeug kann er auf +/-0,10 mm kontrolliert werden. Zolltoleranzen oder genaue Kontrollen bis zu +/-0,015 mm sind möglich, müssen aber ausgehandelt werden. Nasse anisotrope Hartferritmagnete werden typischerweise mit ungeschliffenen Oberflächen parallel zur anisotropen Ausrichtung und anderen geschliffenen Oberflächen geliefert. Für Definitionen von Konzentrizität, Rundheit, Rechtwinkligkeit, Rechtwinkligkeit und anderen Toleranzen wenden Sie sich bitte an unsKontaktieren Sie unser Team.
Herstellungsprozess von Hartferritmagneten
Der Herstellungsprozess von Hartferrit-Magneten umfasst mehrere Schritte.
1. Die Rohstoffe, darunter Eisenoxid und Strontiumcarbonat oder Bariumcarbonat, werden in einem genauen Verhältnis miteinander vermischt. Die Mischung wird dann zu einem feinen Pulver gemahlen.
2. Das Pulver wird entweder mit einer hydraulischen Presse oder einer isostatischen Presse in die gewünschte Form verdichtet. Das verdichtete Pulver wird dann bei hohen Temperaturen, typischerweise etwa 1200–1300 Grad Celsius, in einer kontrollierten Atmosphäre gesintert, um das Kornwachstum zu fördern und die magnetischen Eigenschaften zu verbessern.
3. Nach dem Sinterprozess werden die Magnete langsam auf Raumtemperatur abgekühlt, um Spannungen zu minimieren und Risse zu vermeiden. Anschließend werden sie bearbeitet oder geschliffen, um die endgültige gewünschte Form und die gewünschten Abmessungen zu erreichen.
4. In manchen Fällen ist ein zusätzlicher Magnetisierungsschritt erforderlich. Dabei werden die Magnete einem starken Magnetfeld ausgesetzt, um die magnetischen Domänen in eine bestimmte Richtung auszurichten und so ihre magnetischen Eigenschaften weiter zu verbessern.
5. Abschließend werden die Magnete einer Qualitätskontrolle unterzogen, um sicherzustellen, dass sie den gewünschten Spezifikationen und Anforderungen entsprechen, bevor sie verpackt und an die Kunden versendet werden.
Werkzeugbestückung von Hartferritmagneten
Das Formen mithilfe von Werkzeugen ist die kostengünstigste Methode zur Herstellung großer Mengen harter Ferritmagnete. Die Herstellung anisotroper Hartferrit-Magnete erfordert teure Werkzeuge, wohingegen die Herstellung isotroper Hartferrit-Magnete weitaus kostengünstiger ist. Wir können die fertigen Werkzeuge verwenden, um Magnete mit alternativer Dicke/Höhe innerhalb des zulässigen Bereichs zu formen, wenn der erforderliche Magnet den gleichen Durchmesser wie das aktuelle Werkzeug oder die gleiche Länge und Breite hat, wenn es sich um einen Blocktyp handelt.
In der Realität schneiden wir gelegentlich große Blöcke, schleifen größere Ring- oder Scheibendurchmesser und bearbeiten Bogensegmente, deren Abmessung der benötigten Größe nahe kommt. Wenn die Bestellmenge nicht sehr groß ist (insbesondere in der Prototypenphase), ist dieser Ansatz effektiv, um präzise Abmessungen zu erhalten, Werkzeugkosten zu sparen und das Gewicht und den Fluss jedes Teils des Produkts zu homogenisieren. Die Kosten für die maschinelle Herstellung von Magneten sind sehr hoch.
Nassanisotroper, trockenisotroper und anisotroper Hartferritmagnet
Die meisten Hartferritmagnete werden mithilfe einer Pressmaschine geformt, die mit einer Spule ausgestattet ist, die ein externes Magnetfeld erzeugen kann, wodurch ein anisotroper Magnet entsteht. Das zur Herstellung anisotroper Hartferritmagnete verwendete Material befindet sich typischerweise in einem nassen Schlammzustand, sodass die Moleküle während des Formprozesses perfekt ausgerichtet werden können. Wir bezeichnen Magnete, die nach diesem Verfahren hergestellt werden, als nassanisotrope Hartferritmagnete, da sie nur entlang einer Vororientierung magnetisiert werden können. Der (BH)max eines anisotropen Hartferritmagneten ist mehrere Größenordnungen größer als der eines isotropen Hartferritmagneten.
Das zur Herstellung isotroper Hartferrit-Magnete verwendete Rohmaterial ist typischerweise trockenes Pulver. Das Formen erfolgt mit einer Stanzmaschine, die kein externes Magnetfeld an den Magneten anlegen kann. Daher werden die resultierenden Magnete als trockene isotrope Hartferritmagnete bezeichnet. Die Magnetisierung an einem isotropen Hartferritmagneten kann je nach Magnetisierungsjoch in jeder gewünschten Ausrichtung und jedem gewünschten Muster erfolgen.
Trockene anisotrope Hartferritmagnete sind eine weitere Art von Hartferritmagneten. Es besteht aus trockenem Pulver, das durch ein externes Magnetfeld ausgerichtet wurde. Die magnetischen Eigenschaften eines trockenen anisotropen Hartferritmagneten sind geringer als die eines nassen anisotropen Hartferritmagneten. Typischerweise wird ein trockener und anisotroper Prozess verwendet, um Magnete mit komplexen Strukturen, aber besseren Eigenschaften als isotrope Magnete, zu formen.
Anisotroper, diametral ausgerichteter Hartferritmagnet
Bei axialer Magnetisierung werden am häufigsten ringförmige anisotrope Hartferritmagnete eingesetzt (parallel zur Pressorientierung). Es besteht ein gewisser Marktbedarf für ringförmige anisotrope Hartferritmagnete mit diametraler Magnetisierung (senkrecht zur Pressachse ausgerichtet), deren Herstellung besonders anspruchsvoll ist. Zeitläufer, Sensoren, Schrittmotoren und Pumpenmotoren von Haushaltsgeräten wie Waschmaschinen, Geschirrspülern, Aquarien und Wärmeversorgungssystemen sollen diesen Magnettyp nutzen. Der Konflikt zwischen steigender Magnetkraft und sinkendem Produktrissverhältnis stellt eine Produktionsherausforderung dar. Beim Sintern und Einspritzen der Welle kommt es häufig zu Magnetrissen. Nach mehr als zehnjähriger Forschung konnte unser Ingenieur den Engpass beseitigen und einzigartige Erfahrungen bei der Herstellung dieses Magnettyps sammeln.
Thermische Eigenschaften von Hartferritmagneten
Der negative Temperaturkoeffizient der Remanenz von Hartferrit. Hartferrit-Magnete haben im Vergleich zu Seltenerdmagneten einen positiven Temperaturkoeffizienten der Eigenkoerzitivfeldstärke. Die Remanenz von Hartferritmagneten nimmt mit steigender Temperatur um 0,18 %/°C ab, während ihre intrinsische Koerzitivfeldstärke um etwa 0,30 %/°C ansteigt. Die Koerzitivkraft eines Hartferritmagneten nimmt mit sinkender Außentemperatur ab. Daher wird empfohlen, Komponenten mit Hartferrit-Magneten zu verwenden, die bei niedrigen Temperaturen nicht funktionieren. Hartferrit-Magnete haben eine Curie-Temperatur von etwa 450 °C. Der empfohlene Betriebstemperaturbereich des Hartferritmagneten beträgt -40 °C bis 250 °C. Bei Hartferrit-Magneten verändert sich die Kornstruktur, wenn die Umgebungstemperatur etwa 800 °C erreicht. Diese Temperatur verhinderte, dass der Magnet funktionierte.
Chemische Stabilität und Beschichtung
Hartferritmagnete weisen in den meisten Situationen eine hohe chemische Stabilität auf. Es ist beständig gegen eine Vielzahl von Substanzen, darunter Salzlösungen, verdünnte Säuren, Kalium- und Natriumhydroxide, alkalische Lösungen und organische Lösungsmittel. Konzentrierte organische und anorganische Säuren, einschließlich Schwefelsäure, Salzsäure, Phosphorsäure, Fluorwasserstoffsäure und Oxalsäure, können es ätzen. Konzentration, Temperatur und Kontaktzeit beeinflussen alle den Grad und die Geschwindigkeit des Ätzens. Zum Schutz ist keine Beschichtung erforderlich, da keine Korrosion auftritt, selbst wenn das Gerät in einer feuchten und warmen Umgebung betrieben wird. Es könnte zum Beispiel zur Schönheitsverzierung oder zur Oberflächenreinigung lackiert oder vernickelt und vergoldet sein.
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