技術(shù)丨LED顯示屏磁鐵磁柱的那些事你知道哪些

　　眾所周知磁鐵可分為"永久磁鐵"與"非永久磁鐵"。永久磁鐵可以是天然產(chǎn)物，又稱(chēng)天然磁石，也可以由人工制造。非永久性磁鐵，例如電磁鐵，只有在某些條件下才會(huì )出現磁性。

　　鍋磁原理

　　對于鍋磁這個(gè)名詞，可能很多人第一次聽(tīng)說(shuō)，鍋磁是一種被鋼殼包裹，形狀像一個(gè)鍋的磁鐵，所以我們稱(chēng)之為鍋磁(碗形磁鐵)，也叫磁性組件，通過(guò)磁路設計，鋼殼將增加其拉力。

　　鍋磁的應用

　　鍋磁常用于磁力掛鉤、門(mén)檔、牽引燈和磁力夾具中，我們LED顯示屏磁鐵磁柱就是鍋磁應用的一種表現。

　　鍋磁的磁力線(xiàn)分布

　　里面就有釹鐵硼鍋磁。磁性鍋磁擁有體積小、吸力大的特點(diǎn)，當垂直吸附于材質(zhì)表面時(shí)，可以達到吸力最大化。它的吸力除了內置磁鐵及外部鐵殼構造等決定，還取決于所吸附表面的材質(zhì)、厚度、平整度、及摩擦力的大小。

　　鍋磁的種類(lèi)

　　鍋磁的應用范圍非常廣，根據不同使用場(chǎng)景的需要可以做定制，大體上來(lái)說(shuō)可以做打孔或螺紋。

　　釹鐵硼

　　釹鐵硼永磁材料被稱(chēng)為" 磁王"，它在1983年被發(fā)現，1985年在日本、中國和歐美同時(shí)開(kāi)始產(chǎn)業(yè)化，到現在已經(jīng)經(jīng)歷了35年歷程。這35年來(lái)全球釹鐵硼永磁材料產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，磁性能不斷刷新記錄，材料品種和牌號不斷增加，產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新日新月異，材料的產(chǎn)量迅速提高。

　　釹鐵硼分類(lèi)

　　釹鐵硼永磁是由釹、鐵、硼形成的四方晶體，按照生產(chǎn)工藝的不同可分為燒結釹鐵硼、粘結釹鐵硼和熱壓釹鐵硼三種，由于生產(chǎn)工藝的不同，他們在產(chǎn)品磁性能、后加工及應用上具有較大的不同。

　　剩磁 Br

　　如果把磁鐵比喻成海綿，剩磁就好似海綿吸水吸飽和了，這個(gè)時(shí)候顯示的磁鐵磁力值。它是指將一個(gè)磁鐵在閉路環(huán)境下被外磁場(chǎng)充磁到技術(shù)飽和后撤消外磁場(chǎng)，此時(shí)磁鐵表現的磁感應強度。

　　矯頑力Hcb和內稟矯頑力 Hcj

　　海綿里的水吸到最大，然后把水壓出來(lái)，壓到海綿里沒(méi)有水，這個(gè)使用的壓力就好比是矯頑力。它是磁體在反向充磁時(shí)，使磁感應強度降為零所需反向磁場(chǎng)強度的值。但此時(shí)磁體的磁化強度并不為零，只是所加的反向磁場(chǎng)與磁體的磁化強度作用相互抵消，此時(shí)若撤消外磁場(chǎng)，磁體仍具有一定的磁性能。而內稟矯頑力是使磁體的磁化強度降為零所需施加的反向磁場(chǎng)強度。

　　最大磁能積 (BH)max

　　海綿里吸水飽和，里面水的總量可理解為是最大磁能積。它代表了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，是Br與Hcj乘積的最大值，它的大小直接表明了磁體的性能高低。

　　常見(jiàn)磁鐵牌號數據對比表

　　釹鐵硼的使用壽命—永磁體的長(cháng)時(shí)間穩定性

　　這時(shí)可能會(huì )有人問(wèn)，磁鐵在日常過(guò)程中磁力衰退了怎么辦?

　　磁體長(cháng)時(shí)間工作或長(cháng)時(shí)間放置，周邊環(huán)境(如溫度、濕度、腐蝕性液體等)可能導致磁體物理及化學(xué)性質(zhì)改變。有科學(xué)實(shí)驗室做了有趣長(cháng)時(shí)間的實(shí)驗驗證永磁體的衰退記錄。

　　芬蘭學(xué)者在2013年發(fā)布的一項研究結果顯示，在室溫環(huán)境下放置1年(10000h)的燒結釹鐵硼磁體(HcJ=15.6kOe),不同Pc值的樣品(Pc=-0.33,-1.1,-3.3)均沒(méi)有任何可察覺(jué)的磁化損失。而三環(huán)研究院也進(jìn)行了類(lèi)似的測量研究，歷時(shí)長(cháng)達12年多(4441天)，實(shí)驗用的燒結釹鐵硼磁體內稟矯頑力HcJ=18kOe，樣品為邊長(cháng)10.2mm的無(wú)鍍層立方體，磁導系數Pc=-2(點(diǎn)擊磁矩、磁通與剩磁了解什么是Pc值)，樣品數量為8件，直接暴露在實(shí)驗室所處的大氣環(huán)境中，溫度在22℃~28℃之間，12年內每年進(jìn)行一次觀(guān)察和測量。

　　從以上數據中可以發(fā)現，前6年所測量到的相對磁通損失基本不大，在2208天(約6年)附近出現拐點(diǎn)。從外觀(guān)看，放置6年后的黑片磁體表面可見(jiàn)銹斑，這意味著(zhù)磁體表面及內部已經(jīng)開(kāi)始氧化腐蝕，隨著(zhù)時(shí)間的推移，其氧化或腐蝕范圍會(huì )不斷地擴大，性能衰減的速率也明顯加快。此外，該實(shí)驗還將磁通損失從目前已測量的4441天(12年零2個(gè)月)外推到30-50年，30年預計磁通損失不足1%，50年的磁通損失約1.3%，2%對應的時(shí)間大約為150年。(上圖空心圓點(diǎn))

　　這個(gè)結果表明，如果將磁體的使用壽命定義為磁通損失率等于5%所對應的時(shí)間的話(huà)，即使磁體處于表面未做耐腐蝕涂覆，目前被測量的燒結釹鐵硼磁體仍有非常長(cháng)的壽命，保守估計也在30-50年。

　　燒結釹鐵硼的表面處理與鍍層

　　磁力測試

　　經(jīng)過(guò)測試我們得知：

　　使用9.8*1.2㎜的磁片的四顆固定在單元板為320*160㎜，水平最大掛重2.3㎏

　　使用10*1.3㎜的磁片的四顆固定在單元板為320*160㎜，水平最大掛重3.2㎏

　　使用11.5*1.3㎜的磁片的四顆固定在單元板為320*160㎜，水平最大掛重3.8㎏

　　磁鐵規格尺寸