磁性材料是金属吗,常见的磁性材料有哪些

（报告出品方/作者：浙商证券，马金龙，刘岗）

磁性材料是指由过渡元素铁、钴、镍及其合金等组成的能够直接或间接产生磁性的物质。

磁材具有不同划分标准：按材质和结构划分，磁性材料包括金属及合金磁性材料和铁氧体磁性材料两大类，其中铁氧体磁性材料又分为多晶结构和单晶结构材料。但我们常用的分类是按照功能来划分，主要包括永磁材料、软磁材料和功能性磁材。其中永磁材料和软磁材料既包括金属类，又包括铁氧体类，功能磁性材料主要有磁致伸缩材料、磁记录材料、磁电阻材料、磁泡材料、磁光材料，旋磁材料以及磁性薄膜材料等。

磁材性能主要有三大系列衡量指标：（1）稳定性，主要参数是剩余磁化强度、最大磁能积，值越高表示磁场强度越高，磁体越能保持自身磁性能；（2）抗退磁性，主要参数是内禀矫顽力，值越大表示抗退磁能力越强，使用效率越高；（3）抗温性，主要参数是内禀矫顽力、最高使用温度和居里温度，值越高表示抗温性能越好，磁材性能越稳定。

在用途上，永磁材料可制作扬声器、继电器、电机等，用于计算机、汽车、仪器仪表、家用电器等传统行业以及风力发电、新能源汽车、节能电梯等新兴行业；软磁材料可用于电感、电子变压器、传感器等领域。

永磁材料又称硬磁材料，是指经外磁场磁化后，在反向磁场作用下仍能保持大部分原磁化方向的磁性材料。相对软磁材料剩余磁感应强度 Br 高、矫顽力 BHC 强、磁能积（BH）大，具备更高稳定性、抗退磁性和抗温性。

根据元素构成不同，永磁材料可分为金属永磁、铁氧体永磁和稀土永磁三大类。

1）金属永磁由铁和铁族元素组成，相对气压永磁材料具有高的居里温度，包括铝镍钴系永磁合金（AlNiCo）、铁铬钴系永磁合金（FeCrCo）以及铂钴合金（PtCo），多用于制造流量计、微特电机继电器和磁电系仪表等仪表工业；

2）铁氧体永磁以氧化锶或氧化钡及三氧化二铁为原料，通过陶瓷工艺制造，具有较高磁能积和矫顽力，价格低于其他永磁材料，导电性好，包括烧结永磁铁氧体、粘结永磁铁氧体，多用于微波元件、磁推轴承、扬声器及电声、通信、汽车上的电机等领域；

3）稀土永磁由稀土金属元素 RE 和过渡族金属元素组成，产品体积小、加工难度低，但相对铁氧体永磁、铝镍钴系永磁合金价格更高，耐温性较差，综合性能最好，包括钐钴永磁材料、钕铁硼永磁材料、铁氮(Re-Fe-N 系)和稀土铁碳(Re-Fe-C 系)永磁，主要用于汽车工业、节能家电、消费电子、工业应用、风力发电等领域。

金属永磁是以铁和铁族元素（如镍、钴等）为主要元素的永磁材料，其发展始于 20世纪初，按照合金元素构成可划分为铝镍钴系永磁合金（AlNiCo）、铁铬钴系永磁合金（FeCrCo）、以及铂钴合金（PtCo），主要用于仪表仪器领域，伴随新兴材料出现，产量逐渐减少。

铝镍钴系永磁合金（Alnico）是在 Fe2AlNi 合金基础上，添加 Co 调整成分，并改进工艺发展起来的磁稳定性较好的磁材，具有高剩磁和低温度系数，磁性稳定。按照制造工艺可分为铸造 Alnico 永磁体和烧结 Alnico 永磁体，多用于仪表工业中制造磁电系仪表、流量计、微特电机、继电器等。

铁铬钴系永磁合金（FeCrCo）是以铁、铬、钴元素为主要成分，含有钼和少量的钛、硅元素的磁材。其加工性能好，磁性类似于铝镍钴系永磁合金，并可通过塑性变形和热处理提高磁性能。主要用于制造各种截面小、形状复杂的小型磁体元件，可用于电话机、转速仪、微电机、微型继电器、扬声器等。

铂钴系合金永磁（PtCo）是在铂基础上添加钴元素组成的铂合金磁材。其具有较高的矫顽力和磁能积，磁稳定性好，耐腐蚀，加工性较好，可在酸、碱、盐介质下工作，由于其价格昂贵，主要用于航空、航海、航天等其它永磁材料无法工作的恶劣、特殊环境领域。其中，Pt-50%Co(原子分数)(23.3%Co)合金是优良永磁材料。

2.2. 铁氧体永磁——微特电机的核心部件

2.2.1. 永磁铁氧体

永磁铁氧体又称为硬磁铁氧体，以氧化锶或氧化钡及三氧化二铁为原料，通过陶瓷工艺（预烧、破碎、制粉、压制成型、烧结和磨加工）制造而成，是一经磁化即能保持恒定磁性的磁性材料。按工艺分为烧结铁氧体和粘结铁氧体，相对其他永磁体节能环保、价格低廉，主要用于电动机、声装设备等，国内产能占据世界首位，但企业规模普遍较小，横店东磁为最大生产企业。

铁氧体永磁按工艺分为烧结铁氧体和粘结铁氧体。1）烧结铁氧体通过陶瓷工艺法制造而成，质地坚硬易碎，价格较低，不易消磁、退磁，由干压型和湿压型两种成型方式。主要用于汽车、家用电器、扬声器、传感器、电子硬件、智能家居等领域。2）粘结永磁铁氧体由永磁铁氧体磁粉与各种塑料复合而成，兼具磁性能和塑料性能，适合于加工成条状、卷状、片状及各种复杂形状的磁体，有挤出成型、压制成型和注塑成型三种成型方式。主要用于家用电器、打印机、传感器、玩具等领域。