Hogyan befolyásolja az idő és a hőmérséklet az állandó mágnesek stabilitását

Az állandó mágnes külső mágneses mező támogatására való képessége a mágneses anyagon belüli kristály anizotrópiának köszönhető, amely a kis mágneses doméneket a helyükön „reteszeli”.A kezdeti mágnesezés létrejötte után ezek a pozíciók mindaddig változatlanok maradnak, amíg a zárt mágneses tartományt meghaladó erőt nem alkalmaznak, és az állandó mágnes által keltett mágneses tér interferálásához szükséges energia anyagonként változik.Az állandó mágnesek rendkívül nagy koercitivitást (Hcj) tudnak generálni, fenntartva a tartomány igazodását erős külső mágneses mezők jelenlétében.

A stabilitás úgy írható le, mint egy anyag ismétlődő mágneses tulajdonságai meghatározott feltételek mellett a mágnes élettartama alatt.A mágnes stabilitását befolyásoló tényezők közé tartozik az idő, a hőmérséklet, a reluktancia változásai, a kedvezőtlen mágneses mezők, a sugárzás, az ütés, a stressz és a rezgés.

Az idő kevéssé befolyásolja a modern állandó mágneseket, amelyek a vizsgálatok szerint közvetlenül a mágnesezés után megváltoznak.Ezek a „mágneses kúszásnak” nevezett változások akkor következnek be, ha a kevésbé stabil mágneses tartományokat termikus vagy mágneses energiaingadozások érintik, még termikusan stabil környezetben is.Ez a változás az instabil régiók számának csökkenésével csökken.

A ritkaföldfém-mágnesek rendkívül nagy koercitivitásuk miatt valószínűleg nem tapasztalják ezt a hatást.A hosszabb idő és a mágneses fluxus összehasonlító vizsgálata azt mutatja, hogy az újonnan mágnesezett állandó mágnesek idővel kis mennyiségű mágneses fluxust veszítenek.Több mint 100 000 órán keresztül a szamárium-kobalt anyag vesztesége alapvetően nulla, míg az alacsony áteresztőképességű Alnico anyag vesztesége kevesebb, mint 3%.

A hőmérsékleti hatások három kategóriába sorolhatók: visszafordítható veszteségek, visszafordíthatatlan, de megtéríthető veszteségek, valamint visszafordíthatatlan és helyrehozhatatlan veszteségek.

Visszafordítható veszteségek: Ezek azok a veszteségek, amelyek visszaállnak, amikor a mágnes visszatér eredeti hőmérsékletére, az állandó mágnes stabilizálása nem tudja megszüntetni a visszafordítható veszteségeket.A visszafordítható veszteségeket a reverzibilis hőmérsékleti együttható (Tc) írja le, az alábbi táblázat szerint.A Tc-t Celsius-fok százalékában fejezzük ki, ezek a számok az egyes anyagok adott minőségétől függően változnak, de az anyagosztály egészét reprezentálják.Ennek oka, hogy a Br és a Hcj hőmérsékleti együtthatói jelentősen eltérnek egymástól, így a lemágnesezési görbének magas hőmérsékleten „inflexiós pontja” lesz.

Visszafordíthatatlan, de visszanyerhető veszteségek: Ezeket a veszteségeket a mágnes részleges lemágnesezéseként határozzuk meg magas vagy alacsony hőmérsékletnek való kitettség miatt, ezeket a veszteségeket csak újramágnesezéssel lehet helyreállítani, a mágnesesség nem tud helyreállni, ha a hőmérséklet visszatér eredeti értékére.Ezek a veszteségek akkor jelentkeznek, ha a mágnes működési pontja a lemágnesezési görbe inflexiós pontja alatt van.A hatékony állandó mágneses kialakításnak olyan mágneses áramkörrel kell rendelkeznie, amelyben a mágnes a várható magas hőmérsékleten a lemágnesezési görbe inflexiós pontjánál nagyobb permeabilitással működik, ami megakadályozza a teljesítmény változását magas hőmérsékleten.

Visszafordíthatatlan, helyrehozhatatlan veszteség: A rendkívül magas hőmérsékletnek kitett mágnesek kohászati ​​változásokon mennek keresztül, amelyeket újramágnesezéssel nem lehet helyreállítani.A következő táblázat a különböző anyagok kritikus hőmérsékletét mutatja, ahol: Tcurie az a Curie-hőmérséklet, amelynél az alapvető mágneses momentum véletlenszerű, és az anyag demagnetizálódik;A Tmax az elsődleges anyag maximális gyakorlati üzemi hőmérséklete az általános kategóriában.

A mágneseket a mágnesek részleges lemágnesezése által hőmérséklet-stabillá teszik magas hőmérsékletnek kitéve szabályozott módon.A fluxussűrűség enyhe csökkenése javítja a mágnes stabilitását, mivel a kevésbé orientált tartományok veszítik el először orientációjukat.Az ilyen stabil mágnesek állandó mágneses fluxust mutatnak, ha azonos vagy alacsonyabb hőmérsékletnek vannak kitéve.Ezenkívül egy stabil köteg mágnes kisebb fluxusingadozást mutat egymáshoz képest, mivel a haranggörbe normál variációs jellemzőkkel rendelkező csúcsa közelebb lesz a köteg fluxusértékéhez.


Feladás időpontja: 2022.07.07