铝镍钴磁体的分类、特点和应用

目录

• 什么是铝镍钴磁体？

• 铝镍钴磁体生产工艺

• 铝镍钴磁体的特点

• 铝镍钴 vs 钐钴

• 铝镍钴的应用

什么是铝镍钴磁体？

铝镍钴永磁体:是由金属铝、镍、钴、铁和其它微量元素构成的一种合金。铝镍钴(Alnico)永磁材料是20世纪30年代研制成功的，它是历史上最早开发出来的一种永磁材料，是由铝、镍、钴、铁和其它微量金属元素构成的一种合金。在1970年代发现稀土永磁材料之前，铝镍钴合金是最强的永磁材料。

铝镍钴磁体生产工艺

铝镍钴永磁体有两种不同的生产工艺:铸造和烧结：

• 铸造铝镍钴是使用树脂粘合砂模通过传统铸造方法生产的。铸造工艺可以加工生产成不同的尺寸和形状;与铸造工艺相比，烧结产品局限于小的尺寸，其生产出来的毛坯尺寸公差比铸造产品毛坯要好，磁性能略低于铸造产品，但可加工性要好。

• 烧结铝镍钴磁铁是使用粉末金属制造方法形成的。烧结铝镍钴适用于复杂的几何形状。

生产的大多数铝镍钴都是各向异性的，这意味着晶粒的磁方向是朝向一个方向的。这种取向是通过铸造或烧结后的热处理来实现的。该过程包括将铸件或烧结件加热到居里温度以上，然后在存在强定向磁场的情况下以受控速率冷却。铝镍钴材料的最终成型是通过磨料研磨和切割来实现的，需要紧密的公差。

铝镍钴磁体的特点

• 耐高温，在450℃下依旧能能保持磁性性能，最高工作温度可以达到520℃左右。

• 铝镍钴的铁含量低，所以具有很强的抗锈蚀能力，表面不需要进行电镀处理。

• 铸造铝镍钴磁体具有各种尺寸和形状，而烧结铝镍钴磁体通常尺寸较小，精度较高，但其磁性能略低于铸造铝镍钴磁体。通过铸造或烧结工艺制造，它们可以制成其他磁铁材料无法实现的复杂形状

• 矫顽力较低，容易磁化，但也容易退磁。在器件磁路设计制造时要特别注意其特殊性，必须事先对磁体进行稳磁处理

铝镍钴 vs 钐钴

二者都属于耐高温永磁材料，其中铝镍钴磁体工作温度最高可达550℃，钐钴1:5型最高工作温度在250℃，钐钴2:17最高工作温度为350℃;

二者均不需进行表面处理（特殊环境下使用除外);

铝镍钴为立方晶体，三个立方轴均为易磁化方向，故其磁极较多;

而够钻无论是1:5型(六角晶体）还是2:17型（菱角晶体)，均只有一个易磁化方向，单一磁极;

在易磁化方向磁化到饱和所需能量小，而在难磁化方向磁化到饱和所需能量大，这两个能量之差称之为磁晶各向异性能，单位体积的磁晶各向异性能称为磁晶各向异常数，以字母K表示。单一磁极的K值都很大，而K值大的永磁材料，其内禀矫顽力主要由磁晶各向异性决定;

除了磁晶各向异性之外，还有形状各向异性，铝镍钻的K值较小，故需要靠形状各向异性来提高其内禀矫顽力。一般而言，长轴方向磁化较容易，短轴方向较难，因而增加铝镍钴磁铁的长径比，有助于提高其内禀矫顽力。

铝镍钴磁铁价格较便宜，化学稳定性和温度稳定性最好，但其磁性较弱，矫顽力较低,不耐振动和冲击（振动和冲击会使其磁通量降低2%左右)，在强磁场下容易退磁，故很多人建议先装配后充磁; 而钐钴因为含有较多的稀土元素，估计价格相对昂贵，一般为同规格铝镍钴的4~5倍(也有人说可达10倍)，但其磁性较强，仅次于钕铁硼，有较高的矫顽力，也不易退磁; 钞钴能承受10g的振动和100g的冲击而不退磁，与铁器接触或摩擦不会使其退磁，但不能承受酸碱和盐雾的腐蚀;而铝镍钻与铁器接触和摩擦则会使其退磁;

相对而言，钐钴材料易碎，冲击随不能使其退磁，但能使其破碎，故使用过程中需要特别注意;而铝镍钴磁铁这方面的性能则相对较好。

需要注意的是，虽然振动冲击不能使够钴磁铁退磁，但因此而产生的内部微裂纹则可能引起其磁性减弱;

铝镍钴的应用

随着铁氧体和铝镍钴磁体正在逐渐被其他磁体替代，但在一些特定领域依旧比其他磁体性能更好。

铸造铝镍钴产品主要应用于汽车零件、仪器仪表、电声、电机、教学以及航天航空军用等领域。

烧结铝镍钴广泛应用于电机(现在逐渐被取代）仪器仪表、通讯、磁电开关及各种传感器。