Главная » Статьи » Мои статьи

Разновидность и характеристика постоянных магнитов

Магниты (греч. Magnetis  lithos  "магнесийский камень". Буквальный перевод — "камень из Магнесии"). Магниты бывают естественные и искусственные. Естественным магнитом является кусок магнитного железняка, обладающий свойством притягивать железные и стальные предметы. Гигантскими естественными магнитами являются Земля и другие планеты, так как эти небесные тела  обладают магнитным полем. Искусственные магниты представляют собой изделия, получившие магнитные свойства в результате введение в магнитное поле или намагниченные в магнитном поле.
 
Постоянные магниты являются искусственными магнитами. Остановимся более подробно на их видах и характеристиках. Чаще всего постоянные магниты представляет собой изделия в виде подковы, цилиндра, неодимовые магниты шайбы, шара, сферы, кольца, куба, стержня и т.д. 
 

Различают следующие виды постоянных магнитов:
 
Ферриты  от лат. ferrum — железо, в прямом смысле — хим. соединения окиси железа Fe2O3 с окислами др. металлов; в более широком понимании — сложные окислы, содержащие железо и др. элементы. Ферриты или ферромагниты-это прессованные, керамические, ферритобариевые и ферритостронциевые магниты. Имеют неплохую устойчивость к воздействию внешних магнитных полей. Одним из основных достоинств ферритов является высокое удельное электрическое сопротивление. Особенно выгодно применение их на высоких частотах при малых индукциях.
 
По электрическим свойствам ферриты представляют собой полупроводники, проводимость которых возрастает с повышением температуры. По стоимости - на порядок дешевле ЮНДК, имея, при этом, более высокие показатели коэрцитивной силы. Br = 0.1 - 0.4 Тл (1000 - 4000 Гаусс). Современные - от 0.2 до 0.43Тл.
 
Tc of Br ~ -0.20% на °C  (Температурный коэффициент)
Tmax/Tcur = 250-300 / 450 °С  (Максимальная рабочая температура / Точка Кюри)
Hcb = 2-4 кЭ  (Коэрцитивная сила по индукции, килоэрстед)
 
Диапазон максимальной энергии (энергетическое произведение) – от 1,1 до 4,5 МГЭ. Для ферромагнитов, самыми опасными видами деформации являются растяжение и изгиб. Предел прочности ферритовых материалов при растяжении (1-2)•104 кПа, при изгибе — в 2…2,5 раза больше, а при сжатии — в 10…15 раз больше, чем при растяжении. При применении ферритов необходимо учитывать их эксплуатационные характеристики.
 
Магнитопласты - это полимерные постоянные магниты. Магнитопласты изготавливаются из смеси магнитного порошка и связующей полимерной компоненты. 
 

Гибкие и жесткие полимерные магниты.


Жесткие магнитопласты  имеют более высокие показатели, чем у гибких магнитов, значениями коэрцитивной силы Hс, остаточной индукции Br и максимальной удельной магнитной энергии Wm.
 
В жестких полимерных магнитах в качестве полимерной связки используются реактопласты  и термопласты. Реактопласты (такие как, эпоксидные смолы) при затвердении не могут быть размягчены воздействием повышенной температуры. Термопласты (на основе поливинил-хлорида, полистирола, полиамида и т.д.) способны размягчаться при нагревании и затвердевать при охлаждении.
 
При изготовлении гибких полимерных магнитов (Гибкие магнитопласты) используются термопласты и эластомеры  (винил, нитриловая резина, хайпалон). Магнитопласты стойки в агрессивных средах, устойчивы к коррозии. Максимальная рабочая температура - до 120-220 градусов Цельсия, в зависимости от связующего материала. Br = 0.5 - 0.6 Тл (5000 - 6000 Гаусс). Наиболее популярным является магнитный винил.
 
Магниты Альнико (AlNiCo, российское название - ЮНДК) - это термостабильные литые или спечённые магниты. Изготовленные на основе сплавов железо-аллюминий-никель-медь-кобальт. Хорошо работают при повышенных температурах, показали высокое значение остаточной магнитной индукции, имеют высокое значение максимальной энергии,  основным недостатком магнитов Alnico, является низкое значение коэрцитивной силы, это означает, что их относительно легко размагнитить. Магниты альнико(ЮНДК)  могут быть использованы без значительной потери свойств до 500-600 градусов Цельсия.
 
Br = 0.7 - 1.3 Тл.
Tc of Br ~ -0.02% на °C
Tmax/Tcur = 250-550/800-850 °С
Hc = 0.6 - 1.9 кЭ
Диапазон максимальной энергии – от 1,4 до 7,5 МГсЭ
 
Магниты  SmCo - это спечённые редкоземельные магниты на основе сплавов самарий – кобальт. По сравнению с остальными редкоземельными магнитами имеют лучшую коррозионную стойкость, большие значения максимальной рабочей температуры (термостабильные до 350°С). По сравнению с  ЮНДК - на порядок большая коэрцетивная сила. Недостатки - хрупкость и высокая цена.
 
Br = 0.8 - 1.1 Тл.
Tc of Br ~ -0.035% на °C
Tmax/Tcur = от -60 до 250-500 / >700-800 °С
Hcb = 8-10 кЭ
Диапазон максимальной энергии – от 18 до 32 МГс.Э
 
Неодимовые магниты  (Nd-Fe-B) - это постоянные редкоземельные магниты на основе сплава NdFeB  (неодим –железо – бор). Эти магниты получены методом литья, спекания или прессования. Спеченные неодимовые магниты являются одними из самых силных магнитов в мире. Высокая магнитная энергия, мощная сопротивляемость  размагничиванию в сильных магнитных полях, доступная цена и высокие объемы производства ставят неодимовые магниты на первое место и делают не заменимыми во многих сферах. Эти супер магниты, благодаря своим сверх свойствам, с легкостью способны решать различные производственные задачи. Сила намагничивания зависит от кода материала (N35,N38, N40, N42 и т.д.), чем выше код материала, тем больше намагниченность и сильнее постоянный неодимовый магнит.
 
Br = 1.0 - 1.4 Тл (10000 - 14000 Гаусс).
Tc of Br = от -0.07 до -0.13% на °C
Tmax/Tcur = 80(Nxx)-120(NxxH)-150(NxxS/U)-200(xxEH)-220 / 310-330
Hc = 12 кЭ
Диапазон макс. энергии – от 1 до 50 МГЭ


Основные характеристики постоянных магнитов


Магнитная индукция - В.  Это векторная величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля “Сила магнита” Единицы измерения – Тесла (в системе СИ) или Гаусс (в системе СГСЕ), 1 Тесла = 10 000 Гаусс.
 
Остаточная магнитная индукция  - Br. Намагниченность, которую имеет ферромагнитный материал при напряжённости внешнего магнитного поля, равной нулю. Единицы измерения – Тесла (в системе СИ) или Гаусс (в системе СГСЕ). Определяет, насколько сильное магнитное поле (плотность потока) может производить магнит.
 
Коэрцитивная магнитная сила - Hc. Единицы измерения – Ампер/метр (в системе СИ) или Эрстед (в системе СГСЕ). Данная величина характеризует сопротивляемость магнита к размагничиванию .Это величина внешнего магнитного поля, требуемого для полного размагничивания магнита, намагниченного до состояния насыщения. Чем больше коэрцитивная сила, тем "прочнее" магнитный материал удерживает остаточную намагниченность.
 
Магнитная энергия - (BH)max. Полная плотность энергии, максимальное энергетическое произведение. Единицы измерения – МГауссЭрстед (в системе СГСЕ). Определяет, насколько сильным является магнит. Чем больше данная величина, тем более мощными  является  неодимовые магниты.
 
Температурный коэффициент остаточной магнитной индукции Tc of Br. Единицы измерения – процент на градус Цельсия. Определяет, насколько сильно магнитная индукция изменяется от температуры. Величина -0.20 означает, что если температура увеличится на 100 градусов Цельсия, магнитная индукция уменьшится на 20%.
 
Максимальная рабочая температура - Tmax. Единицы измерения – градус Цельсия. Определяет предел температуры, при которой магнит временно теряет часть своих магнитных свойств. При снижении температуры магнит полностью восстанавливает все магнитные свойства.
 
Температура Кюри - Tcur. Единицы измерения – градус Цельсия. Определяет предел температуры, при которой магнит полностью размагничивается. При снижении температуры магнит не восстанавливает магнитные свойства. Если магнит нагревается в пределах от Tmax до Tcur, при снижении температуры магнитные свойства восстанавливаются частично.
Купить постоянные неодимовые магниты предлагает 

Категория: Мои статьи | Добавил: pakam (12.05.2017)
Просмотров: 1915 | Рейтинг: 4.0/3
Всего комментариев: 0
avatar
Полезная информация