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GB/T4180-2012稀土钴永磁材料1范围本标准规定了稀土钴永磁材料的术语和定义、分类、牌号、外观与缺陷、尺寸和公差、形状和位置公差、表面粗糙度、主要磁性能和温度特性等要求及其试验方法,同时给出了部分电磁性能以及部分机械物理性能的典型值,还规定了材料的检验规则、标示、包装、运输、贮存。本标准适用于稀土钴永磁材料。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T2828.1一2003计数抽样检验程序第1部分:按接受质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划(IS02859-1:1999,IDT)GB/T2900.60一2002电工术语电磁学(eqv IEC60050(121):1998)GB/T3217一1992永磁(硬磁)材料磁性试验方法(neq IEC60404-5:1982)GB/T9637-2001曲电工术语登性材料与元件(eqv IEC60050221)g1990)ET3术语和定义GB/T2900.60一2002、GB/T9637一2001界定的以及下列术语和定义适用于本文件.3.1主要磁性能primary magnetic properties永磁材料的主要磁性能包括:顽磁B,、磁通密度矫顽力Ha、磁极化强度矫顽力H。、能积最大值(BH)m3.2温度特性temperature properties由于温度变化而引起永磁材料磁性能的相对变化。本标准以磁矩的可逆温度系数作为永磁材料温度特性指标。注:在其他标准中,采用顽磁温度系数α、磁极化强度矫磁顽力温度系数αu等作为永磁材料的温度特性指标。3.3磁矩可逆温度系数temperature coefficient of magnetic monent由于温度变化而引起磁矩的相对变化除以该温度变化。这种变化是可逆的,即当温度恢复到起始温度时,磁矩也恢复到起始温度时的磁矩。a.=m(T:)-m(T)………(1)m(T1)(T2-T1)式中:am一磁矩可逆温度系数,单位为每开(K1)1筑321.标准查询下载网蜀ZS0.ET
GB/T4180-2012T一起始温度,单位为开(K);Ta—一终止温度,单位为开(K);m(T1)一温度T1时的磁矩,单位为特(T);m(T2)一温度T2时的磁矩,单位为特(T)。3.4辐向取向radial orientation磁性颗粒的易磁化方向沿环形或拱形磁体的半径方向排列而形成的磁织构。3.5亥姆霍兹线圈Helmholtz coils亥姆霍兹线圈由一对绕组匝数相同、平行且很薄的圆形线圈组成,两个圆形线圈之间的平均距离等于圆形线圈的平均半径,两个圆形线圈是串联顺接的,如图1所示。磁体大小与位置M62R图1亥姆霍兹线圈4分类4.1材料分类4.1.1本标准规定的材料属永磁材料类,稀土钴永磁合金小类,IEC代号R5。4.1.2稀土钴永磁材料按其结构特性分为RCos系列和R,Co1,系列。每个系列有若干牌号。4.1.3每一牌号的材料可根据需要的形状和尺寸加工制成各种规格的永磁元件。4.2材料牌号稀土钴永磁材料的牌号由六部分组成:a)第1部分:材料的主称,用汉语拼音字母表示,XG表示稀土钴。b)第2部分:材料的结构类型;1表示RCos型,缺省时表示R,Co1,型。c)第3部分:材料的制造工艺特征,用汉语拼音字母表示;S表示烧结,N表示粘结。d)第4部分:材料的磁取向特征,用汉语拼音字母表示;F表示辐向取向磁各向异性,T表示磁各向同性;该部分缺省时,表示为除辐向取向之外的磁各向异性。)第5部分:材料的主要磁性能特征,用阿拉伯数字分数形式表示,分子表示材料的最大磁能积(BH)的标称值(单位:kJ/m3),分母表示材料的磁极化强度矫顽力Hg最小值(单位:kA/m)2筑321-,标准查询下载网蜀素有网Z.Z心
GB/T4180-2012的1/10。数值采用四舍五入取整数,H。数值在1000kA/m以上的十位数字采用四舍五入取整数。)第6部分:材料的温度特性特征,与第5部分用“/”分隔,用阿拉伯数字表示磁矩m的可逆温度系数的绝对值(单位:10-‘/K)。如:350×10-6/K表示磁矩m的可逆温度系数为一350×10-6/K,即一0.035%/K。当SmCo或(SmPr)Cos型材料磁矩m的可逆温度系数的典型值为一500X10-6/K,当Sm2(CoCuFeZr)1,型材料顽磁B,温度系数的典型值为一350×10-6/K时,该部分可以缺省。示例1:XG1ST127/160/500表示磁矩的可逆温度系数典型值为:一500×10‘/K.表示:(BH)ax的标称值为127kJ/m3,Ha的最小值为1592kA/m,表示各向同性。表示烧结。表示RCos型.表示稀土钴。示例2:XGST207/80/350表示磁矩的可逆温度系数典型值为:一350×10‘/K。表示:(BH)m的标称值为207kJ/m3,H。的最小值为796kA/m。表示各向同性。表示烧结。缺省,表示R,Co,型。h7由共尚表示稀,网示例3:XGSE175/120350表示磁矩的可逆温度系数典型值为:一350×10/K。表示:(BH)的标称值为175kJ/m3,H。的最小值为1194kA/m.表示辐向取向磁各向异性。表示烧结。缺省,表示R,Co,型。表示稀土钴。5要求5.1外观与缺陷5.1.1材料的表面不应吸附或聚集无关的外来颗粒。5.1.2材料不应有疏松的碎片。5.1.3材料的表面不允许有影响使用的裂纹、空洞、气孔、碎片和其他缺陷。如能满足以下不影响使用的要求,这些缺陷应被接受。具体要求可由供需双方商定。—满足材料的主要磁性能和温度特性;满足需方再次加工要求;不产生疏松的颗粒;其他情况。5.2尺寸公差、形状和位置公差、表面粗糙度稀土钴永磁材料的尺寸公差、形状和位置公差、表面粗糙度的具体要求可由供需双方商定。3筑321--标准查询下载网蜀素有网Z.Z心
GB/T4180-20125.3主要磁性能和温度特性5.3.1烧结稀土钴永磁材料的主要磁性能和温度特性应分别符合表1、表2的规定。如有不同要求,供需双方可另行协商。5.3.2粘结稀土钴永磁材料的主要磁性能和温度特性应符合表3的规定。如有不同要求,供需双方可另行协商。5.4其他5.4.1稀土钴永磁材料的其他电磁性能和部分机械物理特性参见附录A。5.4.2烧结稀土钴永磁材料的典型退磁曲线参见附录B。5.4.3稀土钴永磁材料的典型化合物、制造工艺及应用指南参见附录C。表1RC05系列烧结稀土钴永磁材料主要磁性能和温度特性能积顽磁矫顽力可逆温度系数最大值BHoHa与IEC分类代典型化材料牌号(BH)mTkA/mkA/m10-‘/K号的关系合物kJ/m'最小值最小值最小值典型值XG1S80/36/90065~90600320358-900Ce(Co,Cu,Fe);XG1S100/8080~120640500796MMCosXG1S135/96120~1507800T590960-500SmCosXG1ST40/12032~484303101194-500XG1s127/160111~1437505801592-500XG1S127/2001111437505801989-500XG1S143/140127~1598006201432-500XG1S143/160127~159800620.1592-500相当于R5-1-5SmCos或XG1S159/120143~1758506561194-500相当于R5-1-1(Sm,Pr)CosXG1S159/140143~1758506561432-500XG1S159/160143~1758506561592-500XG1S175/120159~1919006921194-500相当于R5-1-2XG1S175/140159~1919006921432-500XG1S111/140/2501031597505601432-150-300(Sm,Gd,Pr)Cos注1:制造厂商可提供其他不同牌号的材料。注2:a.的温度范围:298K~423K(25℃~150℃).筑321.标准查询下载网蜀ZS0.ET
GB/T4180-20126试验方法6.1外观与缺陷用目测法检查材料的外观与缺陷。6.2尺寸公差、形状和位置公差、表面粗糙度材料的尺寸公差、形状和位置公差、表面粗糙度采用满足计量要求的量具进行检验;或由供需双方确认的专用量具检验。6.3主要磁性能与温度特性6.3.1试样试样按GB/T3217一1992的规定。推荐采用易磁化方向沿轴向的圆柱形磁体试样,直径为8mm~10mm,长径比为0.7~1.0。6.3.2试样磁化试验前,在正常的试验大气条件下,将初始状态的试样进行磁化,使其达到磁饱和。推荐的稀土钴永磁材料最低磁饱和的磁场强度见附录C中表C.1。6.33温度处理7SCE在测量试样的温度特性前,应对磁饱和的试样进行温度循环处理,即将试样从起始温度T升到比终止温度T2高20K的温度后再自然冷却至室温,在温度T1和(T2十20K)下各保温2h。这种温度循环至少进行一次。6.3.4主要磁性能a)试样尺寸按6.3.1的规定;b)试验前,试样磁化按6.3.2的规定;c)·稀土钴永磁材料的主要磁性能试验方法按GB/T3217一1992的规定。6.3.5温度特性6.3.5.1测量原理在亥姆霍兹线圈中,永磁体试样看成是一磁偶极子,因此,处于开路状态、磁矩为m的永磁体试样在亥姆霍兹线圈中产生的感应电动势可以表示成:uom:=C Edt…(2)式中:m.一磁矩m在亥姆霜兹线圈轴Z线上的分量,单位为安平方米(A·m2);一磁常数(真空磁导率)(=4πX10-7H/m),单位为亨每米(H/m);E—磁矩m在亥姆霍兹线圈中产生感应电动势,单位为伏(V);C一亥姆霍兹线圈常数,单位为韦米每伏秒(Wb·m·V-1·s1)。根据法拉第电磁感应原理,由永磁体试样在亥姆霍兹线圈中的磁通量变化,产生的感应电动势可以表示成:6筑321.-标准查询下我网蜀素有网Z.Z心
GB/T4180-2012△p=-Ed=0-p…n…n……(3)由(2)式和(3)式,可得到:m,=Co……(4)由(4)式和(1)式,可得到磁矩温度系数am为:(T2)-(T)am=…(5)Φ(T)(T2-T)根据(5)式,由亥姆霍兹线圈分别测量在温度T和T2下的磁通值(T)和(Tz),可以计算出永磁体试样的磁矩温度系数am。6.3.5.2测量装置a)按图1制作的亥姆霍兹线圈应满足:每个线圈的线圈截面尺寸(d和h)应不超过线圈直径的1/10:被测磁体的尺寸应不超过线圈直径的1/3;每个线圈的匝数N应与磁通积分器(磁通计)的分辨率相适应;线圈骨架采用非金属材料。b)测量装置由图2组成:试样放置在温度装置中,试样磁化方向M与亥姆霍兹线圈的Z轴平行;温度装置连接温度控制器和温度装置控制器;亥姆霍兹线圈连接磁通积分器;温度控制器、温度装置控制器和磁通积分器分别与计算机相连。温度控制器通过计算机实现温度装置的温度控制和测量;温度装置控制器通过计算机实现温度装置绕Y轴的旋转;磁通积分器通过计算机记录试样在亥姆霍兹线圈中产生的磁通变化。注:在保证测量精度和重复性情况下,不排除采用提拉法或人工方法进行磁通测量。频素材树JZ试样温度装置温度控制器温度装置控制器磁通积分器图2测量装置与原理6.3.5.3测量方法和程序a)将按试样6.3.2和按6.3.3进行试验前处理后,放置在温度装置中;b)在计算机中输入温度T:及保温时间,温度控制器接到计算机指令后,控制温度装置的温度,使温度装置和试样达到温度T1;c)保温时间达到后,计算机输出使磁通积分器复零的指令,磁通积分器复零;d)磁通积分器复零后,计算机输出旋转指令,使样品绕Y轴旋转180°;e)计算机记录此时磁通积分器的数据,即试样在温度T1时的磁通值,即2Φ(T1);f)按b)至e)步骤,测量在温度T2时的磁通值2Φ(Tz);7筑321-.标准查询下载网蜀素有网Z.Z心
GB/T4180-2012g)根据(5)式,计算试样的磁矩温度系数;h)试验报告至少应提供以下信息:—试样编号;试样的材料牌号;试样的形状尺寸;测量装置;—一测量的温度范围;ami测试人员及审核人签字;试验日期。7检验规则7.1检验与验收7.1.1材料由供方质量监督部门进行检验,保证材料符合本标准规定,并提供质量证明书。7.1.2需方应对收到的材料按本标准的规定进行验收检验。如验收检验结果与本标准规定不符时,应在收到产品之日起,一个月内向供方提出并提交不合格样品,然后由供需双方协商解决。如需仲裁,可委托双方认可的单位进行,并由供需双方共同取样。7.2组成批每批材料应由同牌号高生产工艺制成的同一规格和尺才的材料组成上7.3检验项目每批材料的检验项目包括以下项目,项目的增诚可由供需双方协商。—外观和缺陷;尺寸与公差;形状和位置公差;加工表面的表面粗糙度;主要磁性能;温度特性;质量;合同规定的其他检验项目。7.4抽样方案每批材料的抽样方案为:)外观和缺陷的抽样方案按GB/T2828.1一2003的正常检验一次抽样方案,一般检查水平Ⅱ,AQL=2.5;b)尺寸与公差的抽样方案按GB/T2828.1一2003的正常检验一次抽样方案,一般检查水平Ⅱ,AQL=2.5;c)形状和位置公差的抽样方案按GB/T2828.1一2003的正常检验一次抽样方案,特殊检查水平S2,AQL=1.5;d)加工表面的表面粗糙度抽样方案按GB/T2828.1一2003的正常检验一次抽样方案,特殊检查水平S2,AQL=1.5;筑321.标准查询下载网蜀素有网Z.Z心
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