1822年,法國(guó)物理學(xué)家阿拉戈和呂薩克發(fā)現(xiàn),當(dāng)電流通過(guò)其中有鐵塊的繞線(xiàn)時(shí),它能使繞線(xiàn)中的鐵塊磁化。這實(shí)際上是電磁鐵原理的初發(fā)現(xiàn)。1823年,斯特金也做了一次類(lèi)似的實(shí)驗(yàn):他在一根并非是磁鐵棒的U型鐵棒上繞了18圈銅裸線(xiàn),當(dāng)銅線(xiàn)與伏打電池接通時(shí),繞在U型鐵棒上的銅線(xiàn)圈即產(chǎn)生了密集的磁場(chǎng),這樣就使U型鐵棒變成了一塊“電磁鐵”。這種電磁鐵上的磁能要比永磁能放大多倍,它能吸起比它重20倍的鐵塊,而當(dāng)電源切斷后,U型鐵棒就什么鐵塊也吸不住,重新成為一根普通的鐵棒。斯特金的電磁鐵發(fā)明,使人們看到了把電能轉(zhuǎn)化為磁能的光明前景,這一發(fā)明很快在英國(guó)、美國(guó)以及西歐一些沿海國(guó)家傳播開(kāi)來(lái)。1829年,美國(guó)電學(xué)家亨利對(duì)斯特金電磁鐵裝置進(jìn)行了一些革新,絕緣導(dǎo)線(xiàn)代替裸銅導(dǎo)線(xiàn),因此不必?fù)?dān)心被銅導(dǎo)線(xiàn)過(guò)分靠近而短路。由于導(dǎo)線(xiàn)有了絕緣層,就可以將它們一圈圈地緊緊地繞在一起,由于線(xiàn)圈越密集,產(chǎn)生的磁場(chǎng)就越強(qiáng),這樣就大大提高了把電能轉(zhuǎn)化為磁能的能力。到了1831年,亨利試制出了一塊更新的電磁鐵,雖然它的體積并不大,但它能吸起1噸重的鐵塊。電磁鐵的發(fā)明也使發(fā)電機(jī)的功率得到了很大的提高。
鋁鎳鈷磁鐵是由鋁、鎳、鈷、鐵和其它微量金屬元素構(gòu)成的一種合金。鑄造工藝可以加工生產(chǎn)成不同的尺寸和形狀,可加工性很好。鑄造鋁鎳鈷永磁有著可逆溫度系數(shù),工作溫度可高達(dá)600攝氏度以上。鋁鎳鈷永磁產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各種儀器儀表和其他應(yīng)用領(lǐng)域。
釤鈷(SmCo)依據(jù)成份的不同分為SmCo5和Sm2Co17。由于其材料價(jià)格昂貴而使其發(fā)展受到限制。釤鈷(SmCo)作為稀土永磁鐵,不但有著較高的磁能積(14-28MGOe)、可靠的矯頑力和良好的溫度特性。與釹鐵硼磁鐵相比,釤鈷磁鐵更適合工作在高溫環(huán)境中。
性能
定義
主要有如下3個(gè)性能參數(shù)來(lái)確定磁鐵的性能:
剩磁Br:永磁體經(jīng)磁化至技術(shù)飽和,并去掉外磁場(chǎng)后,所保留的Br稱(chēng)為剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度。
矯頑力Hc:使磁化至技術(shù)飽和的永磁體的B降低到零,所需要加的反向磁場(chǎng)強(qiáng)度稱(chēng)為磁感矯頑力,簡(jiǎn)稱(chēng)為矯頑力
磁能積BH:代表了磁鐵在氣隙空間(磁鐵兩磁極空間)所建立的磁能量密度,即氣隙單位體積的靜磁能量。由于這項(xiàng)能量等于磁鐵的Bm和Hm的乘積,因此稱(chēng)為磁能積。
磁場(chǎng):對(duì)磁極產(chǎn)生磁作用的空間為磁場(chǎng)。
表面磁場(chǎng):永磁體表面某一指定位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度。