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    中国西南应用磁学研究所
            SmCo永磁

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西磁简况

   中国西南应用磁学研究所,简称西磁,于1967年由北京内迁四川省绵阳市组建而成。经过几十年的建设,西磁已发展成为一所综合性应用磁学研究所,现设有11个研究室、6个生产线、3个公司,并在珠海建立了分所。

   西磁在磁性行业中起着学科、技术带头作用,是电子工业磁性材料及器件行业协会理事长单位、中国电子学会应用磁学挂靠单位、IEC/TC51国内技术归口单位、全国磁性元件与铁氧体材料专业标准化技术委员会主任及秘书处单位、电子工业磁性产品质量监督检测中心挂靠单位。

   西磁为加速科技成果商品化、产业化,在市场经济中图发展,组建了稀土永磁、微波器件、软磁铁氧体磁芯、磁性产品测量仪器及设备、磁性保健产品等中试生产线,形成了年产NdFeB永磁200吨、SmCo永磁10吨、快淬NdFeB磁粉20吨、微波器件2万只、软磁铁氧体磁芯500万只等产品的生产规模,并与美国、日本、法国、德国、俄罗斯、加拿大、荷兰、挪威、新加坡、香港及台湾等国家和地区建立了广泛的商贸联系。

   西磁秉持“质量第一、用户至上、团结拼搏”的企业精神,致力成为一个高科技先导型产业集团。

 SmCo永磁磁特性

国标牌号

货号

剩余磁感应强度Br

矫顽力Hcb

内禀矫顽力Hcj

最大磁能积(BH)max

mT

kGs

kA/m

koe

kA/m

koe

kJ/m3

MGoe

XGS60/96

YX6

500~600

5.0~6.0

≥358

4.5~5.5

≥960

≥12.0

47~72

6~9

XGS80/120

YX10

600~700

6.0~7.0

≥438

5.5~6.5

≥1200

≥15.0

64~88

8~11

XGS110/160

YX12

700~750

7.0~7.5

≥520

6.5~7.3

≥1591

≥20.0

96~120

12~15

XGS130/160

YX16

750~880

7.5~8.8

597±40

7.5±0.5

≥1591

≥20.0

127±16

16±2

XGS130/200

YX16A

750~880

7.5~8.8

597±40

7.5±0.5

≥1989

≥25.0

127±16

16±2

XGS130/240

YX16B

750~880

7.5~8.8

597±40

7.5±0.5

≥2386

≥30.0

127±16

16±2

XGS145/120

YX18

800~930

8.0~9.3

637±40

8.0±0.5

≥1194

≥15.0

143±16

18±2

XGS145/160

YX18A

800~930

8.0~9.3

637±40

8.0±0.5

≥1591

≥20.0

143±16

18±2

XGS145/160

YX18T

800~930

8.0~9.3

637±40

8.0±0.5

≥1591

≥20.0

143±16

18±2

XGS145/200

YX18B

800~930

8.0~9.3

637±40

8.0±0.5

≥1989

≥25.0

143±16

18±2

XGS160/140

YX20

900~980

9.0~9.8

637±40

8.0±0.5

≥1432

≥18.0

159±16

20±2

XGS160/160

YX20

900~950

9.0~9.5

≥670

8.5~9.2

≥1591

≥20.0

159±16

20±2

XGS160/200

YX20A

900~980

9.0~9.8

637±40

8.0±0.5

≥1989

≥25.0

159±16

20±2

XGS175/140

YX22

900~1030

9.0~10.3

653±40

8.2±0.5

≥1432

≥18.0

175±16

22±2

XGS175/200

YX22A

900~1030

9.0~10.3

653±40

8.2±0.5

≥1989

≥25.0

175±16

22±2

XGS191/140

YX24

950~1080

9.5~10.8

676±40

8.2±0.5

≥1432

≥18.0

191±16

24±2

XGS191/200

YX24A

1000~1100

10.0~11.0

676±40

8.2±0.5

≥1989

≥25.0

191±16

24±2

XGS207/40

YX26

1000~1130

10.0~11.3

357~516

4.5~6.5

413~556

5.0~7.0

207±16

26±2

XGS207/80

YX26A

1000~1130

10.0~11.3

716±40

9.0±0.5

≥796

≥10.0

207±16

26±2

XGS207/120

YX26B

1000~1130

10.0~11.3

716±40

9.0±0.5

≥1194

≥15.0

207±16

26±2

XGS207/160

YX26C

1000~1130

10.0~11.3

716±40

9.0±0.5

≥1591

≥20.0

207±16

26±2

XGS207/230

YX26D

1000~1080

10.0~10.8

≥732

9.0~10.5

≥2300

≥30.0

207±16

26±2

XGS223/40

YX28

1060~1180

10.6~11.8

357~516

4.5~6.5

413~556

5.0~7.0

223±16

28±2

XGS223/80

YX28A

1060~1180

10.6~11.8

763±40

9.6±0.5

≥796

≥10.0

223±16

28±2

XGS223/96

YX28B

1050~1150

10.5~11.5

≥750

9.4~9.8

≥960

≥12.0

223±16

28±2

XGS223/120

YX28C

1060~1180

10.6~11.8

763±40

9.6±0.5

≥1194

≥15.0

223±16

28±2

XGS238/45

YX30

1100~1200

11.0~12.0

438~597

5.5~6.5

454~597

5.7~7.5

238±16

30±2

XGS238/72

YX30A

1100~1200

11.0~12.0

≥560

7.0~8.5

≥716

≥12.0

238±16

30±2

SmCo永磁物理特性(参考)

居里温度

Tc

800~850

热膨胀系数

C∥

1/℃

~8×10-5

密度

D

g/cm3

8.3~8.5

C⊥

1/℃

~11×10-5

回复磁导率

μrec

 

1.00~1.05

弯曲强度

N/m2

~1.5×108

最大使用温度

Tmax

350

抗压强度

N/m2

~8×108

电阻率

 

Ω.Cm

~8.6×10-5

拉伸强度

N/m2

~3.5×107

韦氏硬度

Hv

 

500~600

杨氏模量

N/m2

~1.2×1011

热导率

 

W/mK

~12

磁化磁场 Ha

kA/m ≥1600

SmCo永磁典型的特性曲线

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SmCo永磁的特点与应用范围

   1、SmCo永磁具有高的磁能积和高的矫顽力,它的磁性能优于AlNiCo永磁、铁氧体永磁,最大磁能积可达239kJ/m3(30MGOe),是AlNiCo8永磁的3倍、铁氧体永磁(Y40)的8倍,因此SmCo永磁制成的永磁元件体积小、重量轻、性能稳定,可用于电声电讯器件、电机、测量仪表、陀螺、电子钟表、微波器件、磁力机械、传感器几其它静态或动态磁路中。

   2、SmCo永磁居里温度高、温度系数小,可在300℃高温下使用。

   3、SmCo永磁硬度大、脆性大、弯曲强度、拉伸强度及抗压强度较小,不应作为结构件。

   4、SmCo永磁的主要成分是金属钴(Co≥99.95%),因此价格较贵。

永磁应用设计参考要点

1、本产品说明书提供的是SmCo永磁的一些典型牌号(见第3页)。如果需要选定不同的磁性能,同样可以满足您的特殊要求。

2、如果希望永磁在高温下使用,您需要考虑两个关键的磁性能参数:可逆温度系数(如αBr)和内禀矫顽力Hcj。可逆温度系数是衡量永磁材料在温度下变化情况的参数,当温度恢复到开始温度时,永磁材料的磁性能将可逆回复到开始状态下的磁性能。但是温度系数越小,磁性能也相应下降。同时,随着温度的变化,永磁材料的磁性能还发生不可逆的变化,称为不可逆损失。内禀矫顽力越高,不可逆损失就减小。

3、永磁在应用设计时还需要考虑永磁的尺寸设计是否合适。一般来说,由于SmCo永磁的退磁曲线近式为直线的,且剩余磁感应强度Br与矫顽力Hcb在数值上相差较小,因而工作点(Pc值)应选择在最大磁能积附近,一方面可以充分利用磁能,另一方面可以节约成本。设计参考:0.5≤Pc≤1。

4、SmCo永磁是功能材料,不应作为结构件设计,因而不应有与结构件相同的尺寸公差要求,具体的公差设计请参见“永磁体供货说明”。

5、SmCo永磁具有较强的耐腐蚀性能,因而不需要进行与NdFeB永磁相似的表面处理。如需表面保护,请参见“永磁体表面保护与保护层”,但将增加SmCo永磁成本。

永磁的检验标准

1、当永磁不以一定的形状和尺寸提供时,应检验其材料的性能。检验标准依据是:GB/T3217-95《永磁(硬磁)材料磁性试验方法》、GJB2453-95《稀土永磁体总规范》及相应的企业标准。GB/T3217规定了永磁材料的检测方法,企业标准规定了永磁材料的检验程序和抽检方法。

2、当永磁以一定的形状和尺寸提供时,应检验其永磁元件的性能,材料性能仅作为参考指标检验。

3、不同的永磁元件,其检验参数是不同的,检验方法也不同。永磁磁环的检验参数是轴向磁通密度,永磁磁瓦和永磁磁片的检验参数可以是表面场,也可以是磁通,但最好采用磁通。

轴向磁通密度可用带轴向测试探头的数字式特斯拉计进行测量。磁通可用永磁测试仪和亥姆霍兹线圈进行测试。测试方法参考文献:

①张明等,“测量永磁体开路磁感应强度的方法” ,第三届全国磁性材料应用技术会议,成都,1997.10。

②张明,“利用亥姆霍兹线圈测定永磁体的Pc值” ,《磁性材料与器件》,1997年,第4期。

如果您希望了解国际标准,请查阅以下标准:

IEC 404-5(1982) 磁性材料 第5部分:硬磁(永磁)材料性能测量方法

JISC 2501-1989 磁性材料测量方法(日本标准)

4、当永磁以永磁组件或永磁器件的形式提供时,应检验永磁组件或永磁器件的性能,具体的检验方法由双方协商确定。

5、永磁体的最终检验通常采用标准的抽样方法。除非用户声明,我们采用国军标GJB179A-96进行抽样检验,检查水平II级,AQL1.5。

采购指南

1、永磁元件是功能元件,不是一种标准的机械零件,一般根据用户的要求重新组织生产,因而有一定的生产、加工周期。交货周期一般为10~15天。

2、为了满足用户急需,常备有以下尺寸的毛坯产品,您可根据设计要求加以选择,以争取及时加工,缩短交货周期。

毛坯尺寸(mm)

材料性能

数量(块)

重量(kg)

62×41×27.5

XGS208/160

200

150

62×38×30

XGS208/160

50

30

说明:尺寸中最后一个黑体数值为磁化方向,如27.5,30

3、产品的最大尺寸为60mm,磁化方向的最大尺寸为200mm;产品的最小尺寸可达2mm,但小尺寸的产品加工损耗量大,因此单位重量的价格要高。优选的产品尺寸:

圆柱形:

φ8~φ40

方形:

10~60×10~60×10~50

瓦形:

10~60(弦长),10~40(瓦高),10~30(拱高)

环形:

φ10~40×φ4~20×2~25

4、产品严格按有关标准检验,除用户有特殊要求外,产品性能的不一致性小于5%。如产品在用户方发现有质量问题,请说明原因并按退货处理。

5、如有价格调整,除签定合同时声明外,其它时间恕勿另行通知,欢迎来电或来函查询。

6、产品的发货方式有:①航空快件,时间2~4天,②EMS,时间3~7天,③铁路快运,时间5~10天,④普邮,⑤铁路普运。选择何种发货方式,与产品数量和价格有关。

绵阳至成都高速公路,行车1小时。绵阳机场2000年通航。

永磁体供货说明

1、永磁体以两种状态供货:磁化状态和未磁化状态,通常不标明磁极。如用户声明,可以用双方商定的方式标明极性。在签定合同时,用户应确定是否磁化和标明极性。

2、永磁体的磁化磁场与永磁材料类型和内禀矫顽力有关。如果需要磁化和退磁,建议用户同我们联系,以求得技术支持。

磁化方式有两种:直流磁场和脉冲磁场磁化。退磁方式有三种:①热退磁,这是一项特殊的工艺技术;②交流退磁;③直流磁场退磁,这需要很高的磁场和很高的退磁技巧。

3、永磁体的几何形状与磁化方向:原则上,我们生产任意形状的永磁体,但通常以方形、圆形、环形、拱形等形式提供,它们具体磁化方向见下图。

wpe9.jpg (3491 bytes) wpeB.jpg (2255 bytes)

A

B

C

 

wpeC.jpg (4098 bytes)
D E F

对于辐向磁环(B),目前生产各向同性的磁环,各向异性辐向磁环在研制中,暂时不能提供。

4、永磁体的尺寸与公差:除磁化方向尺寸外,受取向磁场和烧结设备的限制,永磁体的最大尺寸不超过60mm。磁化方向的最大尺寸可达200mm。

永磁体通常须加工而成,经磨加工后的永磁体公差通常为+/-0.05,+/-0.02mm也可以达到,但要增加成本。

用户在设计永磁体公差时,最好参照国家军用标准GJB2453《稀土永磁体总规范》。

永磁体表面保护与保护层

1、表面保护:在正常大气条件下(室温,湿度≤50%),永磁体表面不需要特殊的保护。但是在许多应用场合,永磁体表面必须保护。需要保护的主要原因有:

腐蚀保护:通常暴露在如酸、碱溶液,盐,冷却润滑剂或有害气体等化学物质中的稀土永磁体必须进行表面保护。对NdFeB而言,高湿度或露的形成容易产生腐蚀。

针对磁性颗粒的保护:稀土永磁体是烧结材料,因而不能排除磁性颗粒在其表面形成。对于某些应用,如硬盘机、或音圈系统,松弛的磁性颗粒将影响功能,甚至损坏磁系统。保护层可以保证永磁体表面彻底清洁,除去多余的堆积物。

操作保护:在某一系统中,永磁体在组装或操作时通常采用机械方式压装。在某些情况下,这种工作将导致碎裂,锐利的边缘引起不安全。因此在永磁体用于每一项应用时,必须考虑是否需要保护层,怎样进行表面保护。我们建议用户为其应用选择合适的保护层。

2、保护层类型:保护层可以分成两种基本类型:金属保护层和有机保护层。为了满足特殊要求,或用户请求,可以采用金属/金属,金属/有机物双层保护层和许多特殊的保护层。

金属保护层:通常,金属保护层采用电镀工艺。除了标准的镀镍或镀锌外,如用户要求,可以采用其它保护层。

有机保护层:有机保护层的基本方法是电泳。也可以采用喷涂漆。

临时防腐层/表面钝化:如在运输或贮存期间,保护没有保护层的永磁体,可以采用钝化永磁体的方法。

质量保证

1、钐钴永磁产品质量管理已通过中国军用电子器件质量体系认证(即贯军标认证)、GB/T9001-ISO9001质量体系认证、IECQ国际电工委员会质量评定体系认证、中国国家进出口企业认证认可委员会认证。

2、用稀土合金制造的烧结永磁体是易脆的,尤其,用SmCo永磁材料制成的元件易出现细于头发丝的裂纹或破裂的边缘,但这种现象不会对磁性和机械性能产生重大的影响。NdFeB永磁不易产生裂纹或裂边。

3、在通常制造工艺条件下,已磁化的永磁元件粘附少量的磁性灰尘和材料碎片。要避免这种情况,可以手工处理去除,并且单个包装,但费工费时,成本提高。

4、永磁体的最终检验通常采用标准的抽样方法。除非用户声明,我们采用国军标GJB179A进行抽样检验,检查水平Ⅱ级,AQL1.5。

永磁体手工操作安全原则

1、处于磁化状态的永磁体显示高强磁场,对在其附近的铁和其它磁性物质有很强的吸引力。通常情况下,手工操作时要非常小心,以避免损坏。由于它们强大的磁性,靠近它们的大磁体有损坏的危险。这些磁体总是被单独处理或使用夹具。在这种情况下,我们应佩戴保护手套操作。

2、在这种高强磁场环境中,可能改变或损坏任何敏感的电子设备和测量仪器。请注意使计算机、显示器以及磁介质(如磁盘,磁带和录像带等)与已磁化的磁体保持一定的距离(如2m以上)。

永磁体之间的吸力碰撞会产生巨大的火花,因此其周围环境不能有易燃易爆物质。

3、在氢的环境中要不惜任何代价避免使用没有保护的永磁体。因为氢的吸附性会破坏磁体的微观结构并导致磁性瓦解。唯一有效的保护措施是封装磁体。

联系指南

    如您对本单位产品有兴趣或希望订购,请您将《用户信息卡》寄来,一方面可以更好地与您取得联系,提供更好的服务,另一方面更好地了解您的需求,并向其他用户推荐您的产品。

本单位联系资料如下:

单位

中国西南应用磁学研究所稀土永磁及器件研究开发中心(简称五室)

地址

四川省绵阳市绵州南路356号

联系人

张明 主任、高工

邮编

621000

电话

0816-2868123

传真

0816-2868124

Email

taojizm@sina.com

开户名称

中国西南应用磁学研究所

开户银行

四川省绵阳工行涪城营业室

税号

 

开户帐号

2308412109024923626

业务范围

稀土永磁研究开发与生产,永磁器件的设计与研制。

用户信息卡

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开户帐号

 

业务范围

 

 

单位类别(请选择其一)

□行政机关 □工厂 □进出口单位

□科研单位 □学校 □贸易公司

□其它

SmCo永磁在行波管中的应用

   SmCo永磁居里温度高、温度系数小、内禀矫顽力高,是行波管周期永磁聚焦系统用磁环必选的材料。SmCo永磁优良的磁特性能确保在行波管的高温环境中使用,使行波管有良好的电子流通率,尤其具有低的或正的温度系数的SmCo永磁更是如此。SmCo磁环在250℃下的不可逆损失是较小的,尺寸为11.5´ 6.3´ 4的SmCo磁环在300℃下的不可逆损失小于5%。行波管磁环的轴向磁场Hz与材料性能和磁环尺寸的关系如下图所示。

磁环轴向磁场Hz与尺寸的关系

稀土永磁及器件技术研究室信息

   稀土永磁及器件技术研究室(简称第五研究室)是中国西南应用磁学研究所专门研究和开发稀土永磁及其器件的研究中心:

研究领域:

①稀土永磁材料、新型永磁材料

②稀土永磁材料生产工艺研究

③磁场设计与分析

④永磁器件、永磁组件设计与制造

⑤软件设计

 

通讯信息:

电话:0816-2868123
传真:0816-2868124
邮编:621000
通信地址:绵阳市105信箱五室
联系人:张明

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