铁氧体和钕铁硼是2种目前最常见的磁铁原料,在中国国内也有很多厂家在生产。铁氧体的原料是三氧化二铁,石灰,少量稀土元素,少量锶和钡,相对来说成本比钕铁硼低的多,磁能积一般不超过6MGO。钕铁硼的磁能积通常在30-53MGO,某些研究机构能做到59MGO的钕铁硼产品,再高材料就太脆了,理论上是可以达到64。5MGO。
铁氧体和钕铁硼比较虽然价格便宜,但是成形,机械加工难度要大的多,一般只能加工到0.1mm的精确度,也不能加工薄壁。要达到光滑的表面需要昂贵的金刚石磨具,而且电镀极困难。钕铁硼相对来说要好加工一点,而且可以电镀,钕铁硼是合金,导电性能比氧化物的铁氧体强的多。
从这些属性的不同决定了铁氧体和钕铁硼应用上的一些区别。应用范围是差不多的。主要有:
各种马达,但是微型的马达大部分都是铁氧体的,因为小型马达里面如果用钕铁硼有短路,产生火花的危险。
步进马达,几乎全是铁氧体的,因为1块铁氧体可以做出多个磁极来,钕铁硼就比较困难了,径向充磁比较难。
发电机,铁氧体因为本身磁性不强,所以如果发电需要很大的磁铁才能产生很少的电流,不是很划算,一般大型发电机还是用钕铁硼和电磁铁,特别是现在流行的风力发电,都是用钕铁硼的。
传感器。这个应用对铁氧体和钕铁硼没有什么区别,但是铁氧体的价格优势比较明显,钕铁硼胜在体积较小,如果汽车上面仪表较多的时候可以考虑用钕铁硼,不多的时候用铁氧体。
伺服电机。传统伺服电机几乎都是铁氧体的,体积庞大,速度比较慢,2000年之后钕铁硼伺服电机逐渐兴起,功率和调速范围都大幅度提升,目前市场上有500KW的伺服电机应用,主要用在石油开采,建筑等领域。
机器人。这个是目前新出现的用途,用这种特殊形状的磁铁作为机器人的轴和关节,来控制机器人力臂的运动,由于需要精确控制磁力,目前主要由日本生产的高性能铁氧体。
音频/视频应用:耳机上的圆柱或者圆环状磁铁,把电能转化成声音这种形式的机械能。在手机,电脑,音响等对体积或者音频质量要求比较高的领域一般是用的钕铁硼,普通喇叭,收音机则是用铁氧体。
磁疗设备,磁场对人的心血管系统有一定好处,但是也不是越强越好,对磁铁的材质没什么要求。
吸附设备。包括磁选,磁闩等,都是利用磁铁对铁的吸附来达到分离铁磁性物质,或者吸附固定的作用。如果想吸附得牢固,过滤效率高当然是用钕铁硼的好,铁氧体不适合在低温下使用,回到常温后会退磁。但是在100度以上对磁性要求不高的领域可以使用。 钕铁硼耐高温型号很贵。
夹持固定设备,主要利用磁铁吸引钢铁等物体,便于移动物体或者把东西固定在铁上,包括磨床的底盘,仪表的磁性底座,磁力起重机,磁力挂钩,铁氧
体虽然磁性不强但是通过组合加导磁铁片也可以达到很高的吸附力,钕铁硼磁力强但是价格贵,使用寿命也比较长,做这类设备需要根据具体情况选择材料并精心设计磁路。