عند تصميمك للتطبيقات باستخدام مغناطيسات دائمة، تحتاج إلى معرفة نطاق درجة الحرارة الذي ستتعرض له المغناطيسات. تؤثر تغيّرات الحرارة في مدى قوة المغناطيس ومدى كفاءته. إذا لم تفهم ذلك، فستحصل على شيء لا يعمل كما تريد تمامًا. لذا، تحتاج إلى معرفة كيفية سلوك المواد المغناطيسية المختلفة مع الحرارة.

ستشهد جميع المواد المغناطيسية تغيرًا في كثافة التدفق مع تغيّر درجة الحرارة. بشكل عام، تصبح المغناطيسات أقوى مع انخفاض الحرارة، باستثناء مغناطيسات فريت. ستفقد جميع المغناطيسات الدائمة جزءًا من أدائها مع ارتفاع الحرارة. السؤال هو، «هل أستعيد الأداء عندما يبرد؟» ذلك يعتمد على نوع المادة المغناطيسية ودرجة الحرارة القصوى المصممة للعمل عندها.

هناك ثلاثة أنواع من فقدان الأداء المغناطيسي التي قد تواجهها نتيجة للحرارة:

1. فقدان عكسي: يحدث هذا عندما ترتفع درجة حرارة المغناطيس فوق درجة الحرارة المحيطة، لكنها لا تتجاوز تصنيف درجة حرارته القصوى. عندما يبرد المغناطيس، تستعيد كامل أدائك.
2. فقدان غير عكسي: عندما تتجاوز المغناطيس تصنيف درجة حرارته القصوى لكنها لا تتجاوز درجة حرارة كوري، تفقد بعض الأداء. عندما يبرد، تستعيد جزءًا من الأداء، لكنك لا تستعيده بالكامل إلا إذا أعِدَ مغنطة المغناطيس، وهو عادة ليس مجديًا اقتصاديًا.
3. فقدان دائم: عندما يتجاوز المغناطيس درجة حرارة كوري، تتغير بنى النوى المغناطيسية في المغناطيس، وهذا التلف دائم. لا يمكنك استعادة ذلك الأداء بإعادة مغنطة المغناطيس.

بينما تتضمن أدلة المغناطيسات غالبًا درجة حرارة كوري، إلا أنها ليست رقمًا عمليًا في التصميم التطبيقي. لا ينبغي أن تعمل anywhere near the Curie temperature. You need to know the maximum operating temperature.

مغناطيسات النيوديميوم معروفة بقوتها المغناطيسية العالية في درجة حرارة الغرفة. إذا قمت بتسخينها، ينخفض أداؤها، حتى لو لم تصل إلى أقصى درجات الحرارة. مقابل كل زيادة بمقدار درجة مئوية فوق المحيط، تفقد بين 0.08% و0.12% من قوة المغناطيس.

المغناطيسات النوديميوم القياسية لها تصنيف أقصى للحرارة يبلغ 80°C. هناك درجات حرارة عالية يمكنك استخدامها حتى 150°C، لكن عند تخطي ذلك، من الأفضل استخدام مغناطيس فائق الكوبالت الساماري لأنه سيكون أقوى. إذا انخفضت إلى ما دون -138°C، تتغير إلى حد كبير المغناطيسية في مغناطيس النيوديميوم وتفقد من 10% إلى 20% من أداء المغناطيس.

مغناطيسات سماريوم كوبالت ليست قوية مثل مغناطيسات النيوديميوم في درجة حرارة الغرفة، لكنها تتمتع باستقرار حراري أعلى. مغناطيسات النيوديميوم تفقد الكثير من القوة فوق 150°C. يمكن لمغناطيسات سماريوم كوبالت التحمل حتى 350°C قبل أن تبدأ بفقدان القوة التي لن تعود عند تبردها. لهذا السبب تستخدم مغناطيسات سماريوم كوبالت في تطبيقات عالية الحرارة حيث تحتاج إلى المقاومة الحرارية.

مغناطيسات ألمينو هي أقوى المغناطيسات التالية بعد مغناطيسات النيوديميوم. لديها انخفاض استبقاء عالي وضعف قصوى منخفض. عيب مغناطيسات ألمينو هو مقاومتها لإزالة المغناطيسية. لا تحب الحقول المغناطيسية الخارجية أو الصدمات الفيزيائية. لكن مغناطيسات ألمينو تتميز باستقرار حراري ممتاز. مقابل كل زيادة درجة مئوية في الحرارة، تفقد 0.02% من قوة المغناطيس. يمكنك استخدام مغناطيسات ألمينو حتى 525°C (977°F) دون التسبب بضرر دائم لها.

مغناطيسات فريت مغايرة لباقي المغناطيسات. مع ارتفاع الحرارة، تتحسن مقاومتها لإزالة المغناطيسية. مقابل كل زيادة درجة مئوية، تفقد 0.2% من قوة المغناطيس. يمكنك استخدام مغناطيسات فريت حتى 180°C قبل أن تبدأ بفقدان القوة التي لا تعود.

.

لهندسة باستخدام المغناطيسات، عليك معرفة نطاق الحرارة الذي ستتعرض له المغناطيسات. إذا لم تفهم كيف ستستجيب المغناطيسات التي تستخدمها للحرارة، فلن تحصل على الأداء الذي تريده.

مغناطيسات النيوديميوم مغناطيسات قوية، لكنها لا تحب الحرارة. مغناطيسات سماريوم كوبالت ليست أقوى من مغناطيسات النيوديميوم، لكنها أكثر استقراراً في درجات الحرارة العالية. مغناطيسات ألمينو يمكنها تحمل الحرارة. مغناطيسات الفريت تعمل بشكل جيد مع درجات الحرارة العالية، ومع ارتفاع الحرارة تصبح أكثر مقاومة لإزالة المغناطيس.

من خلال فهم بيئة تطبيقك واختيار المادة المغناطيسية الصحيحة، يمكنك التأكد من أن تطبيقك سيعمل كما تريد لفترة طويلة. من فضلك اتصل بنا للحصول على معلومات أكثر عن المغناطيس