磁铁可以产生磁场,使它们能够从远处吸引某些金属而不接触它们。有些磁铁是自然产生的,有些是人造的。虽然有许多不同类型的磁铁,但最流行的两种人造磁铁是铁氧体磁铁和稀土钕磁铁。
稀土磁铁和铁氧体磁铁都是永久磁铁。它们由一种材料组成,一旦充电,除非损坏,否则将保持磁性多年。然而,并非所有的永磁体都是相同的。稀土和铁氧体磁体因其金属合金不同而具有不同的强度和弹性。
多年来,所有磁体都是天然磁体,如磁石,它是一种具有磁性的铁矿石。1952年,磁铁首次由铁氧体制成。通过用铁氧体制造磁铁,工程师们可以制造出他们想要的任何形状的磁铁。通过将精心制造的混合物制成铁氧体磁体,可以产生比自然界更强的磁场。铁氧体磁铁更便宜、更坚固,很快就会流行起来。铁氧体磁体也称为硬铁氧体磁体或铁磁体。它们由锶或钡铁氧体制成。
稀土磁体有两种类型:SmCo和NdFeB。钐钴和钕铁硼磁体被称为“;稀土”;因为它们是由元素周期表中的稀土元素组成的。钐钴磁体是20世纪70年代开发的,是第一批生产的稀土磁体。钕铁硼磁体于1984年上市。
磁体产生的磁场强度由BHmax或最大能量积量化,BHmax或最大能量积由MGOe测量。BHmax越高,磁铁的作用力越大。铁氧体磁体的BHmax为3.5,SmCo的BHmax为26,NdFeB是最强大的稀土磁体,其BHmax为40。
磁体在加热到一定温度(Tmax)时开始失去强度,因此它们不应在该温度之外工作。然而,当冷却到Tmax以下时,它们将重新获得动力。铁氧体磁体的Tmax为300℃,钐钴磁体的Tmax为300℃,钕铁硼磁体的Tmax为150℃。
磁体不仅能抵抗热应力,还能抵抗其他应力。钕铁硼磁体易碎且难以加工。它们也容易腐蚀。钐钴磁体的脆性稍小,加工难度大,但耐腐蚀性高。钐钴磁体也是最昂贵的磁体类型。铁氧体磁体比钐钴和钕铁硼磁体便宜,并且具有良好的退磁和耐腐蚀性。
铁氧体和钕磁体具有不同的优势。铁氧体磁铁容易磁化。它们非常耐腐蚀,通常不需要额外的防腐涂层。它们可以抵抗外部磁场的退磁。它们比天然磁铁更坚固,尽管许多其他类型的磁铁比它们更坚固。它们相对便宜。钕磁体是所有永磁体中最强大的。钕磁铁比任何其他类型的相同尺寸的磁铁都能提升更多的力。铁氧体和钕磁体也有不同的缺点。铁氧体磁铁非常易碎。他们可以’;不得用于承受巨大压力或弯曲的机械中。如果暴露于高温(超过480华氏度),它们将消磁。它们只有中等强度的磁场,不适合需要强磁场的应用。钕磁铁相对来说比铁氧体磁铁更贵。它们容易生锈,必须采取额外措施防止腐蚀。钕磁铁也非常脆弱,在压力下会断裂。如果暴露在超过175到480华氏度的温度下,它们就会失去磁性