Как изготавливают ферритовые магниты?
Ферритовые магниты, иногда называемые керамикой из-за их производственного процесса, являются самым дешевым типом материала постоянного магнита. Этот материал стал коммерчески доступен в середине 1950-х годов и с тех пор нашел применение в бесчисленном количестве приложений, включая изогнутые магниты для электродвигателей, магнитные патроны и магнитные инструменты. Сырьем для этих магнитов является оксид железа, смешанный со стронцием или барием и измельченный в мелкий порошок. Затем порошок смешивают с керамическим связующим для производства магнитов с помощью методов прессования или экструзии с последующим процессом спекания. Характер производственного процесса приводит к тому, что продукты часто содержат такие дефекты, как трещины, пустоты, сколы и т. д. К счастью, эти дефекты редко влияют на работу магнита.
Чтобы улучшить характеристики ферритовых магнитов, на ферритовое соединение можно воздействовать магнитным полем в процессе прессования. Это смещение индуцирует предпочтительную ориентацию намагниченности в магните, значительно ухудшая его характеристики при любой другой ориентации. Поэтому ферритовые магниты доступны как в направленных (анизотропных), так и в ненаправленных (изотропных) классах. Из-за более низких магнитных свойств изотропные сорта феррита обычно используются там, где требуются сложные схемы намагничивания, а смещение в процессе было бы непомерно дорогостоящим.
Ферритовые магниты склонны к размагничиванию при воздействии экстремальных температур, они наименее термически стабильны из всех семейств магнитов, но их можно использовать в условиях до 300°C (570°F). Некоторые марки обладают лучшей устойчивостью к высоким и низким температурам, но есть несколько факторов, которые будут определять характеристики неодимового магнита. Магнитная геометрия, использующая задние пластины, ярма или конструкции обратного пути, будет лучше реагировать на изменения температуры. Как и большинство керамических изделий, ферритовые магниты не следует нагревать или охлаждать более чем на 100°C в час.
Ферритовые магниты очень устойчивы к коррозии, и покрытия могут наноситься по эстетическим соображениям или для уменьшения количества мелкодисперсного ферритового порошка, связанного с ферритовыми магнитами.
Материал ферритового магнита очень твердый и хрупкий, а средняя твердость материала по Моосу составляет 7, что не подходит для традиционных станков и режущих инструментов. Алмазные инструменты и некоторые абразивы являются обычными методами изготовления этого магнитного сплава. Большинство магнитных материалов обрабатываются в ненамагниченном состоянии. После завершения операций изготовления и очистки магниты намагничиваются до насыщения.
Ферритовые магниты довольно легко намагнитить, для этого требуется лишь разумное намагничивающее поле. Они часто используются с компонентами из мягкой стали, такими как корпуса двигателей или задние пластины, и часто необходимо намагнитить ферритовый магнит, установленный на этом компоненте или в нем.
Ферритовые магниты по своей природе хрупкие и особенно склонны к растрескиванию, когда применение связано с ударами или изгибом. Как и все магнитные материалы, ферриты не следует использовать в качестве конструктивных элементов в конструкциях.
Ферритовые магниты изготавливаются путем прокаливания смеси оксида железа и карбоната стронция с образованием оксидов металлов. Многоступенчатая операция помола измельчает прокаленный материал до частиц небольшого размера. Он уплотняется в форме одним из двух способов. пудра. В первом методе порошки прессуются всухую с образованием изотропных магнитов с более слабыми магнитными свойствами, но с лучшими размерными допусками. Обычно магниты сухого прессования не требуют тонкой шлифовки. Во втором способе порошок смешивают с водой до образования суспензии. В присутствии магнитного поля суспензия уплотняется в форме. Приложенное магнитное поле создает анизотропный магнит, обладающий превосходными магнитными свойствами, но обычно требующий чистовой шлифовки.
Спрессованная деталь, близкая к готовой геометрии, спекается при высокой температуре для достижения окончательного сплавления отдельных частиц, а окончательное формообразование достигается алмазными абразивами. Как правило, полюсные поверхности ферритовых магнитов шлифуются, а остальные поверхности приобретают"после спекания"допуски и физические свойства.