Magnety se používají v mnoha odvětvích od výroby po strojírenství a často musí fungovat za extrémních teplotních podmínek. Výběr správného magnetu pro vysokoteplotní aplikace je klíčový pro dosažení nejlepšího výkonu a odolnosti. V tomto článku se podíváme na to, jak teplota ovlivňuje magnety, a přehledně představíme hlavní typy vysokoteplotně odolných magnetů, jejich vlastnosti a typické použití.

 

Jak teplota ovlivňuje výkon magnetu

Než se pustíme do typů vysokoteplotně odolných magnetů, pojďme si říct, jak okolní teplota ovlivňuje magnetické vlastnosti. Obecně teplo snižuje sílu magnetu a chlad naopak zvyšuje jeho magnetismus. Vysoce teplotní prostředí může způsobit, že magnety trvale ztratí část své magnetizace, v závislosti na tom, jak daleko je provozní teplota nad limity magnetu.

1) Maximální provozní teplota vs. Curieova teplota:

Každý magnet má maximální provozní teplotu, při které začíná ztrácet své magnetické vlastnosti. Jakmile tuto teplotu překročíte, dojde k nevratné ztrátě magnetismu. Curieova teplota je bod, kdy magnet ztrácí veškerou magnetizaci. Obě tyto teploty jsou odlišné pro různé typy a třídy magnetů.

2) Reverzní vs. Nevratná ztráta magnetismu:

Pokud magnet zahřejete nad jeho maximální provozní teplotu, ale ne na Curieovu teplotu, může dojít k reverzní ztrátě. To znamená, že síla magnetu se může po ochlazení vrátit. Pokud jej však vystavíte extrémním teplotám na delší dobu nebo jej zahřejete na Curieovu teplotu, dojde k nevratné ztrátě. To znamená, že magnetismus se nevrátí.

 

Běžné typy vysokoteplotně odolných magnetů

Zde jsou nejběžnější vysokoteplotně odolné magnety, které můžete použít. Každý má jedinečné vlastnosti, které ho činí vhodným pro různé aplikace.

  1. Magnety AlNiCo (hliník-niklový-kobaltový)

Maximální provozní teplota: Až do 525°C

Teplota Curie: ~850°C

Magnety AlNiCo jsou vyrobeny z slitiny hliníku, niklu, kobaltu a železa. Dokážou zvládnout nejvyšší teploty ze všech komerčních magnetů, až do 525°C. Používají se v senzorech, kytarových snímačích a ve vysokoteplotních průmyslových aplikacích, protože jsou velmi tepelně stabilní. Ačkoliv je v mnoha aplikacích nahradily silnější magnety vzácných zemin, lidé stále rádi používají magnety AlNiCo v místech s extrémním teplem.

  1. Ferritové (keramické) magnety

Maximální provozní teplota: Až do 250°C

Curieova teplota: ~450°C

Ferritové magnety, také nazývané keramické magnety, jsou převážně vyrobeny z oxidu železa a dalších kovových prvků. Ačkoliv mají nižší teplotní limit než ostatní vysokoteplotní magnety, jsou levné a elektricky izolační. Najdete je v transformátorech a počítačových kabelech, protože jsou ekonomickým řešením pro aplikace nepřesahující 250°C.

  1. Magnety SmCo (samoná Cobaltové)

Maximální provozní teplota: 310-400°C

Curieova teplota: ~700°C

Magnety Samarium Kobalt (SmCo) jsou velmi odolné, mají vysokou magnetickou sílu a vynikající odolnost vůči teplotám. Tyto magnety jsou skvělé pro prostředí s vysokými teplotami, zejména v letectví a automobilovém průmyslu. Jsou odolnější vůči korozi a oxidaci než neodymové magnety a mají vynikající odolnost proti demagnetizaci. Proto je vidíte používat v aplikacích s vysokými i nízkými teplotními extrémy. 

  1. NdFeB magnety (Neodym-Železo-Bór)

Maximální provozní teplota: 80-200°C v závislosti na třídě

Teplota Curie: 310-340°C

Neodymové magnety jsou nejsilnější komerčně dostupné magnety, které můžete získat z hlediska magnetické síly. Nicméně jejich odolnost vůči vysokým teplotám je nižší než u magnetů SmCo a AlNiCo. Neodymové magnety mají různé třídy podle toho, kolik tepla dokážou vydržet:

M (80-100°C)

H (100-120°C)

SH (120-150°C)

UH (150-180°C)

EH (180-200°C)

V prostředí s vysokou teplotou ztrácejí neodymové magnety 0,11% své magnetismu za každý 1°C nárůst teploty. Tato ztráta je obvykle reverzibilní, pokud nepřekročíte maximální teplotu.

maximální pracovní teplota pro různé magnety

Maximální pracovní teplota pro magnet AlNiCo, magnet ferrit, magnet SmCo, magnet NdFeB

 

Klíčové faktory ovlivňující výkon magnetu při vysokých teplotách

Kromě typu magnetu je třeba vzít v úvahu i několik dalších věcí, pokud jde o výkon magnetů při vysokých teplotách:

Okolní teplota a vlhkost:

Magnety vystavené vysokým teplotám a vlhkým podmínkám se mohou rychleji zhoršit. Neodymové magnety například korodují, proto jsou obvykle potažené něčím jako nikl nebo epoxid, aby je chránily v takových prostředích.

Složení materiálu:

Různé magnety jsou vyrobeny z různých materiálů a mají proto různé odolnosti. Ferritové magnety jsou například keramické, takže jsou velmi odolné vůči teplu, ale křehké. Neodymové magnety jsou naopak vyrobeny z kovové slitiny, takže je třeba je potahovat, aby vydržely, zejména v vlhkých nebo korozivních prostředích.

 

Aplikace magnetů při vysokých teplotách

Existuje mnoho odvětví, kde potřebujete magnety, které zvládnou vysoké teploty, protože výkon musí zůstat konzistentní, když se věci zahřejí:

Letecký průmysl: Turbínové motory a další díly používají magnety s vysokou teplotní odolností, kde je teplota vysoká.

Automobilový průmysl: Elektrické motory, senzory a další části automobilu používají magnety, které zvládnou vysoké teploty, protože motor a další části se zahřívají.

Výroba a inženýrství: Magnety s vysokou teplotní odolností se používají v průmyslových procesech, jako je svařování nebo obrábění za vysokých teplot. Zachovávají si magnetismus i přes kolísání teploty.

Lékařských přístrojů: Některé lékařské přístroje a zařízení potřebují magnety, které fungují při sterilizačních teplotách, které jsou vysoké.

 

Jak vybrat magnety s vysokou teplotní odolností

Správný magnet s vysokou teplotní odolností pro vaše použití závisí na vašich konkrétních provozních podmínkách. Musíte znát maximální teplotu, po kterou bude magnet vystaven, a faktory prostředí, jako je vlhkost. Magnety AlNiCo, ferritové, SmCo a NdFeB mají různé úrovně odolnosti vůči teplu. Každý se používá v různých komerčních a průmyslových aplikacích. Před výběrem magnetu musíte znát maximální provozní teplotu a Curieovu teplotu magnetu.

Pro více informací o magnetech s vysokou teplotní odolností nebo pro získání nabídky na vaše magnetické potřeby navštivte NBAEM. Spolupracujeme s firmami a průmyslovými odvětvími po celém světě na poskytování vysoce kvalitních řešení.