Entwicklung von Permanentmagneten

Aug 15, 2022

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Aus Sicht der Entwicklungsgeschichte von Permanentmagnetmaterialien hatte der Ende des 19. Jahrhunderts verwendete Kohlenstoffstahl ein magnetisches Energieprodukt (BH) max (eine physikalische Größe, die die in einem Permanentmagneten gespeicherte magnetische Energiedichte misst) von weniger als 1 MGOe (Megagauge), während ausländisches Nd-Fe-B-Permanentmagnetmaterial in Massenproduktion hergestellt wird, hat das magnetische Energieprodukt mehr als 50 MGOe erreicht. Im vergangenen Jahrhundert hat sich die Remanenz Br des Materials nur sehr wenig verbessert, und die Verbesserung des Energieprodukts wird der Verbesserung der Koerzitivkraft Hc zugeschrieben. Die Verbesserung der Koerzitivkraft ist hauptsächlich auf das Verständnis ihrer Natur und die Entdeckung von Verbindungen mit hoher magnetokristalliner Anisotropie sowie auf den Fortschritt der Herstellungstechnologie zurückzuführen.

Zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts verwendete man hauptsächlich Kohlenstoffstahl, Wolframstahl, Chromstahl und Kobaltstahl als Materialien für Dauermagnete. In den späten 1930er Jahren ermöglichte die erfolgreiche Entwicklung von AlNiCo-Dauermagnetmaterialien die großtechnische Anwendung von Permanentmagnetmaterialien. In den 1950er Jahren reduzierte das Aufkommen von Bariumferrit nicht nur die Kosten von Permanentmagneten, sondern erweiterte auch den Anwendungsbereich von Permanentmagnetmaterialien auf Hochfrequenzfelder. In den 1960er Jahren eröffnete das Aufkommen von Seltenerd-Kobalt-Permanentmagneten eine neue Ära für die Anwendung von Permanentmagneten.

1967 stellte Strnat von der University of Dayton in den Vereinigten Staaten erfolgreich SmCo5-Permanentmagnete durch Pulverbindung her und markierte damit den Beginn der Ära der Seltenerd-Permanentmagnete. Bisher haben Seltenerd-Permanentmagnete die erste Generation von SmCo5, die zweite Generation von ausscheidungshärtendem Typ Sm2Co17 und die Entwicklung der dritten Generation von Nd-Fe-B-Permanentmagnetmaterialien erlebt.

Außerdem wurden in der Geschichte Cu-Ni-Fe-, Fe-Co-Mo-, Fe-Co-V-, MnBi-, AlMnC-Legierungen usw. als Dauermagnetmaterialien verwendet. Diese Legierungen werden aufgrund ihrer geringen Leistung und niedrigen Kosten in den meisten Fällen selten verwendet. Und auch AlNiCo, FeCrCo, PtCo und andere Legierungen werden zu besonderen Anlässen verwendet. Derzeit sind Ba- und Sr-Ferrite noch die am häufigsten verwendeten Permanentmagnetmaterialien, aber viele ihrer Anwendungen werden nach und nach durch Nd-Fe-B-Materialien ersetzt. Darüber hinaus hat der Stromausgangswert von Seltenerd-Permanentmagnetmaterialien den von Ferrit-Permanentmagnetmaterialien weit übertroffen, und die Herstellung von Seltenerd-Permanentmagnetmaterialien hat sich zu einer wichtigen Industrie entwickelt.


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