Magneter til høje temperaturer

Magneter bruges i mange industrier fra produktion til ingeniørarbejde og er ofte nødvendige for at fungere under ekstreme temperaturforhold. Valg af den rigtige magnet til høje temperaturapplikationer er afgørende for at opnå den bedste ydeevne og holdbarhed. I denne artikel vil vi se på, hvordan temperatur påvirker magneter, og gennemgå de vigtigste typer af højtemperaturbestandige magneter, deres egenskaber og typiske anvendelser.

Hvordan temperaturen påvirker magnetens ydeevne

Før vi dykker ned i typerne af højtemperaturbestandige magneter, lad os tale om, hvordan den omgivende temperatur påvirker de magnetiske egenskaber. Generelt set reducerer varme magnetens styrke, og kulde øger dens magnetisme. Høje temperaturmiljøer kan forårsage, at magneter mister en del af deres magnetisering permanent, afhængigt af hvor langt over magnetens grænser drifts temperaturen er.

1) Maksimal driftstemperatur vs. Curietemperatur:

Hver magnet har en maksimal driftstemperatur, hvor den begynder at miste sine magnetiske egenskaber. Når du overskrider denne temperatur, vil du opleve irreversibelt magnettab. Curietemperaturen er det punkt, hvor en magnet mister al magnetisering. Begge disse temperaturer er forskellige for forskellige typer og kvaliteter af magneter.

2) Reversibelt vs. Irreversibelt magnettab:

Hvis du opvarmer en magnet over dens maksimal driftstemperatur, men ikke til dens Curietemperatur, kan den opleve reversibelt tab. Det betyder, at magnetens styrke kan komme tilbage, når den køler ned. Men hvis du udsætter den for ekstreme temperaturer i lang tid eller får den op til Curietemperaturen, vil du have irreversibelt tab. Det betyder, at magnetismen ikke vil komme tilbage.

Almindelige typer af højtemperaturbestandige magneter

Her er de mest almindelige højtemperaturbestandige magneter, du kan bruge. Hver har unikke egenskaber, der gør dem velegnede til forskellige anvendelser.

1. AlNiCo-magneter (Aluminium-Nikkel-Kobolt)

Maksimal driftstemperatur: Op til 525°C

Curietemperatur: ~850°C

AlNiCo-magneter er lavet af en legering af aluminium, nikkel, kobolt og jern. De kan håndtere de højeste temperaturer af alle kommercielle magneter, op til 525°C. Folk bruger dem i sensorer, guitar pickups og industrielle applikationer med høje temperaturer, fordi de er så termisk stabile. Selvom de er blevet erstattet af mere kraftfulde sjældne jordmagneter i mange applikationer, kan folk stadig lide at bruge AlNiCo-magneter i steder med ekstrem varme.

2. Ferrit (Keramiske) Magneter

Maksimal driftstemperatur: Op til 250°C

Curietemperatur: ~450°C

Ferritmagneter, også kaldet keramiske magneter, er lavet mest af jernoxid og andre metalliske elementer. Selvom de har en lavere temperaturgrænse end andre højtemperaturmagneter, er de billige og elektrisk isolerende. Du vil finde dem brugt i transformere og computerskabe, fordi de er en økonomisk løsning til applikationer, der ikke overstiger 250°C.

3. SmCo-magneter (Samarium-Kobolt)

Maksimal driftstemperatur: 310-400°C

Curie-Temperatur: ~700°C

Samarium Cobalt (SmCo) magneter er meget holdbare, med høj magnetisk styrke og fremragende temperaturbestandighed. Disse magneter er perfekte til miljøer med høje temperaturer, især inden for luftfarts- og bilteknik. De er mere modstandsdygtige over for korrosion og oxidation end neodymiummagneter og har fremragende demagnetiseringsmodstand. Derfor ser man dem anvendt i applikationer med både høje og lave temperaturgrænser. 

4. NdFeB Magneter (Neodymium-Jern-Bor)

Maksimal driftstemperatur: 80-200°C afhængigt af kvaliteten

Curie-Temperatur: 310-340°C

Neodymiummagneter er de stærkeste kommercielt tilgængelige magneter, du kan få i form af magnetisk kraft. Dog er deres temperaturbestandighed lavere end SmCo- og AlNiCo-magneter. Neodymiummagneter har forskellige kvaliteter baseret på, hvor meget varme de kan håndtere:

M (80-100°C)

H (100-120°C)

SH (120-150°C)

UH (150-180°C)

EH (180-200°C)

I et miljø med høje temperaturer mister neodymiummagneter 0,11% af deres magnetisme for hver 1°C stigning i temperaturen. Dette tab er normalt reversibelt, så længe du ikke overskrider den maksimale temperatur.

Maksimal arbejdstemperatur for AlNiCo-magnet, ferritmagnet, SmCo-magnet, NdFeB-magnet

Vigtige faktorer, der påvirker magnetens ydeevne ved høje temperaturer

Ud over typen af magnet er der nogle andre ting at overveje, når det gælder, hvordan magneter præsterer ved høje temperaturer:

Omgivende temperatur og luftfugtighed:

Magneter udsat for høje temperaturer og fugtige forhold kan blive dårlige hurtigere. Neodymiummagneter vil for eksempel korrodere, så de er ofte belagt med noget som nikkel eller epoxy for at beskytte dem i sådanne miljøer.

Materialesammensætning:

Forskellige magneter er lavet af forskellige materialer og har derfor forskellige modstandsniveauer. Ferritmagneter, for eksempel, er keramikbaserede, så de er meget modstandsdygtige over for varme, men sprøde. Neodymiummagneter er derimod lavet af en metallegering, så de skal belægges for at holde længere, især i fugtige eller korrosive miljøer.

Anvendelser af magneter ved høje temperaturer

Der er mange industrier, hvor du har brug for magneter, der kan håndtere høje temperaturer, fordi ydeevnen skal forblive konstant, når tingene bliver varme:

Luftfart: Turbinemotorer og andre dele bruger magneter med høj temperatur, hvor temperaturen er høj.

Bilindustri: Elmotorer, sensorer og andre bildele bruger magneter, der kan håndtere høje temperaturer, fordi motoren og andre dele bliver varme.

Produktion og Ingeniørarbejde: Magneter med høj temperatur bruges i industrielle processer som svejsning eller varmebearbejdning. De bevarer deres magnetisme, selvom temperaturen svinger.

Medicinsk Udstyr: Nogle medicinske udstyr og instrumenter har brug for magneter, der fungerer ved sterilisationstemperaturer, som er høje.

Hvordan man vælger magneter med høj temperatur

Den rette magnet med høj temperatur til din anvendelse afhænger af dine specifikke driftsforhold. Du skal vide den maksimale temperatur, hvor længe magneten vil blive udsat for den temperatur, og miljøfaktorer som luftfugtighed. AlNiCo, ferrit, SmCo og NdFeB magneter har alle forskellige varmebestandighedsniveauer. Hver bruges i forskellige kommercielle og industrielle applikationer. Før du vælger en magnet, skal du kende den maksimale driftstemperatur og Curie-temperaturen for magneten.

For mere information om magneter med høj temperatur eller for at få et tilbud på dine magnetbehov, besøg NBAEM. Vi arbejder med virksomheder og industrier over hele verden for at levere løsninger af høj kvalitet.