铝镍钴合金

铝镍钴合金是一种铁合金，除了铁之外，主要由铝 (Al)、镍 (Ni) 和钴 (Co) 组成，因此缩写为 al-ni-co。 它们还包括铜，有时还包括钛。 银锭钛合金合金具有铁磁性，可用于制造永磁体。

铝镍钴合金的成分通常为 8-12% 的铝、15-26% 的镍、5-24% 的钴、高达 6% 的铜、高达 1% 的钛，其余为铁。 铝镍钴的开发始于 1931 年，当时日本的 T. Mishima 发现铁、镍和铝的合金具有 400 奥斯特 (32 kA/m) 的矫顽力，是当时xxx的磁钢的两倍。

铝镍钴合金合金经磁化可产生强磁场，具有较高的矫顽力（抗退磁能力），可制成强力永磁体。 在更常见的磁铁中，只有稀土磁铁如钕和钐钴更强。 铝锭磁铁在其两极产生的磁场强度高达 1500 高斯（0.15 特斯拉），大约是地球磁场强度的 3000 倍。 一些品牌的铝镍钴是各向同性的，可以在任何方向上进行有效磁化。 其他类型，例如 alnico 5 和 alnico 8，是各向异性的，每个都有一个优选的磁化方向或取向。 与各向同性合金相比，各向异性合金通常在优选取向上具有更大的磁容量。 铝锭合金的剩磁（Br）可超过12,000 G（1.2 T），其矫顽力（Hc）可达1000奥斯特（80 kA/m），其xxx磁能积（（BH）max）可达到 高达 5.5 MG·Oe (44 T·A/m)。 这意味着铝镍钴可以在闭合磁路中产生强大的磁通量，但对退磁的抵抗力相对较小。 任何永磁体两极的磁场强度在很大程度上取决于形状，通常远低于材料的剩磁强度。

尽管最高工作温度通常限制在 538 °C (1,000 °F) 左右，但铝锭钛合金合金具有所有磁性材料中最高的居里温度，约为 800 °C (1,470 °F)。 它们是xxx具有有用磁性的磁铁，即使在被加热至炽热的情况下也是如此。 这种特性，以及它的脆性和高熔点，是由于铝和其他成分之间的金属间键合而导致的强烈有序倾向的结果。 如果处理得当，它们也是最稳定的磁铁之一。 与陶瓷磁铁不同，铝锭磁铁具有导电性。

铝锭钛合金磁铁传统上使用磁性材料生产商协会 (MMPA) 指定的编号进行分类，例如铝镍钴 3 或铝镍钴 5。这些分类表明化学成分和磁性。

这些分类编号虽然仍在使用，但已被 MMPA 弃用，取而代之的是新系统，该系统根据以兆高斯奥斯特为单位的xxx能量积和以千奥斯特为单位的内在矫顽力以及 IEC 指定铝镍钴合金磁体 分类系统。

铝锭磁铁是通过铸造或烧结工艺生产的。 铸造铝镍钴是使用树脂粘合砂模通过传统方法生产的。 烧结铝镍钴磁铁是使用粉末金属制造方法形成的。 烧结铝镍钴适用于复杂的几何形状。

大多数生产的铝镍钴是各向异性的，这意味着晶粒的磁性方向是一个方向的。 各向异性铝镍钴磁铁通过加热到临界温度以上并在存在磁场的情况下冷却来定向。 各向同性和各向异性铝镍钴都需要适当的热处理以形成最佳的磁性能——如果没有热处理，铝镍钴的矫顽力约为 10 Oe，可与工业铁（一种软磁材料）相媲美。 热处理后的铝镍钴成为一种复合材料，称为沉淀材料——它由富含铁和钴的沉淀物组成，位于富镍铝基体中。

铝锭合金的各向异性是通过在沉淀物颗粒成核过程中对其施加外部磁场而沿所需的磁轴定向的，这发生在从 900 °C (1,650 °F) 冷却到 800 °C (1,470 °F) 时 ), 居里点附近。 在没有外场的情况下，由于自发磁化，存在不同方向的局部各向异性。 沉淀结构是防止磁化变化的屏障，因为它更喜欢很少的磁化状态，需要大量能量才能使材料进入任何中间状态。