什麼是磁鐵Magnet?

    一般我們說的磁鐵是指「永久磁鐵」，又被稱為磁石、硬磁、磁鋼…等等。磁鐵是一種自身帶有磁性的物質，可以吸引鐵、鈷、鎳等導磁材料，在正常的環境下可以永久保持磁性。

    磁鐵有很多種類，但無一例外地，一顆擁有磁性的磁鐵必定同時具有N極及S極。當兩顆磁鐵(或是有電流通過的線圈)接近時，會產生「同極相斥、異極相吸」的現象。

    冰箱、白板上的吸鐵是我們生活中常見到的磁鐵，但其實磁鐵的應用範圍遠遠不只如此。汽機車、冰箱、冷氣、洗衣機等家電、風扇、工廠設備、發電機…等，磁鐵的應用範圍無處不在。

P.S.非永久性磁鐵又稱軟磁，和永久磁鐵是完全不同的產品。



磁鐵有幾種？

磁鐵種類有很多種，其中常見的有：

  • 鐵氧體(氧化鐵Ferrite)磁鐵： 歸類為陶瓷的一種材質，主要由Fe2O3或Fe3O4，價格低廉，耐高溫。

  • 釹鐵硼磁鐵(或稱釹磁鐵NdFeB)： 加入稀土元素釹(Nd)的粉末冶金磁鐵，擁有所有材質中最強的磁力，通常表面需要電鍍(鎳或鋅等)，依據材質及配方的不同擁有不同的耐溫能力。常用在扭力強大的電機產品或高品質揚聲器等。

  • 釤鈷磁鐵(SmCo)： 以釤(Sm)、鈷(Co)為主要成分的稀土磁鐵，磁性比釹磁鐵稍弱，但擁有較高的保磁力(矯頑力)，需要更強的磁場才能進行充磁，但同時擁有非常高的耐溫性，且不容易退磁。結構上較脆，經撞擊易破裂。

  • 鋁鎳鈷磁鐵(AlNiCo)： 一種合金磁鐵，除了鐵(Fe)外，另加入了鋁(Al)、鎳(Ni)、鈷(Co)等金屬元素，擁有高保磁力及耐溫。在稀土磁鐵被發明以前是磁力最強的磁鐵。



    • 磁鐵的性能怎麼看？

        磁鐵的磁力大小取決於「體積」、「殘留磁束密度(Br)」、「配向」、「充磁飽和度」…等要素。

        其他條件相同的情況下，「體積」越大，磁力就越大。

        「殘留磁束密度(Br)」越高的材質，磁力就越大。

        「配向」指的是磁鐵在生產過程中，外加弱磁場使得磁鐵晶粒產生方向性。 有「配向」的磁鐵稱為「異方性」磁鐵，磁力方向固定，充飽後磁力較強。 沒有「配向」的磁鐵稱為「等方性」磁鐵，磁力方向隨充磁方向改變，磁力較弱。

        「充磁飽和度」越高的磁鐵，磁力越大。一般磁鐵都會使用足夠的充磁能量充到飽和。

        除了磁力以外，磁鐵的「保磁力」越高，則越不易退磁，同時越不容易充飽磁性。(通常也和耐溫能力有關)能量充到飽和。



    磁鐵該怎麼挑選？

        挑選磁鐵的重點在於材質和形狀 。

        首先根據需求選擇需要的材質，並從中選擇適當的等級(如：釹鐵硼材質、N42等級)，再設計形狀尺寸。

        磁鐵的形狀尺寸通常以客制化居多，常見的形狀有瓦型、方型、圓片、圓環等。