Wenn Sie Anwendungen mit Permanentmagneten entwerfen, müssen Sie den Temperaturbereich kennen, dem die Magnete ausgesetzt sein werden. Temperaturänderungen beeinflussen die Stärke des Magneten und seine Funktionsweise. Wenn Sie das nicht verstehen, erhalten Sie etwas, das nicht so gut funktioniert, wie Sie es möchten. Daher müssen Sie wissen, wie sich verschiedene magnetische Materialien bei Temperaturänderungen verhalten.

Alle magnetischen Materialien werden eine Änderung der Flussdichte aufweisen, wenn sich die Temperatur ändert. Im Allgemeinen werden Magnete bei sinkender Temperatur stärker, außer Ferritmagneten. Alle Permanentmagnete verlieren mit steigender Temperatur einen Teil ihrer Leistung. Die Frage ist: „Erhalte ich die Leistung zurück, wenn es abkühlt?“ Das hängt vom Typ des magnetischen Materials und der maximalen Betriebstemperatur ab, für die es ausgelegt ist.

Es gibt drei Arten von Leistungsverlusten bei Magneten infolge von Temperatur:

1. Reversibler Verlust: Dies tritt auf, wenn die Temperatur des Magneten über die Umgebungstemperatur steigt, aber nicht über die maximale Temperaturbewertung. Wenn der Magnet abkühlt, kehrt die Leistung vollständig zurück.
2. Irreversibler Verlust: Wenn der Magnet über die maximale Temperaturbewertung hinausgeht, aber nicht über die Curie-Temperatur, verliert er einen kleinen Teil seiner Leistung. Beim Abkühlen kehrt ein Teil der Leistung zurück, aber niemals vollständig, es sei denn, der Magnet wird neu magnetisiert, was in der Regel nicht kosteneffektiv ist.
3. Dauerhafter Verlust: Wenn der Magnet über die Curie-Temperatur hinausgeht, ändern sich die magnetischen Domänen im Magneten dauerhaft. Dieser Schaden ist irreversibel. Sie können diese Leistung nicht durch Neumagnetisierung wiederherstellen.

Obwohl in Magnetdatenblättern oft die Curie-Temperatur angegeben ist, ist diese Zahl für die praktische Konstruktion wenig nützlich. Sie sollten niemals in der Nähe der Curie-Temperatur arbeiten. Sie müssen die maximale Betriebstemperatur kennen.

Neodym-Magnete sind bekannt für ihre hohe magnetische Stärke bei Raumtemperatur. Wenn Sie sie erhitzen, sinkt ihre Leistung, selbst wenn Sie sie nicht auf ihre maximale Temperatur bringen. Für jeden Celsius-Grad Anstieg über die Umgebungstemperatur verlieren Sie zwischen 0,08% und 0,12% an Magnetstärke.

Standard-Neodym-Magnete haben eine maximale Temperaturbewertung von 80°C. Es gibt Hochtemperatur-Grade, die bis zu 150°C verwendet werden können, aber darüber hinaus ist es besser, einen Samarium-Kobalt-Magnet zu verwenden, da dieser stärker ist. Wenn die Temperatur unter -138°C fällt, ändert sich die Magnetisierung im Neodym-Magnet, und Sie verlieren zwischen 10% und 20% an Leistung.

Samarium-Kobalt-Magnete sind bei Raumtemperatur nicht so stark wie Neodym-Magnete, haben aber eine bessere thermische Stabilität. Neodym-Magnete verlieren bei Temperaturen über 150°C viel an Stärke. Samarium-Kobalt-Magnete können bis zu 350°C aushalten, bevor sie an Stärke verlieren, die beim Abkühlen nicht wiederhergestellt werden kann. Deshalb werden Samarium-Kobalt-Magnete in Hochtemperaturanwendungen eingesetzt, bei denen die thermische Resistenz erforderlich ist.

Alnico-Magnete sind die nächststärksten Magnete nach Neodym-Magneten. Sie haben eine hohe Remanenz und eine niedrige Koerzitivkraft. Der Nachteil von Alnico-Magneten ist ihre Resistenz gegen Entmagnetisierung. Sie mögen keine externen Magnetfelder oder physische Stöße. Aber Alnico-Magnete haben eine ausgezeichnete thermische Stabilität. Für jeden Celsius-Grad Anstieg der Temperatur verlieren Sie 0,02% an Magnetstärke. Sie können Alnico-Magnete bis zu 525°C (977°F) verwenden, ohne dauerhafte Schäden zu verursachen.

Ferritmagnete sind anders als die anderen Magnete. Mit steigender Temperatur verbessert sich ihre Resistenz gegen Entmagnetisierung. Für jeden Celsius-Grad Anstieg verlieren Sie 0,2% an Magnetstärke. Sie können Ferritmagnete bis zu 180°C verwenden, bevor sie an Stärke verlieren, die nicht wiederhergestellt werden kann. Deshalb werden sie in Motoren und Generatoren eingesetzt.

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Wenn Sie mit Magneten entwerfen, müssen Sie den Temperaturbereich kennen, dem die Magnete ausgesetzt sein werden. Wenn Sie nicht verstehen, wie die Magnete, die Sie verwenden, auf Temperatur reagieren, werden Sie nicht die gewünschte Leistung erzielen.

Neodym-Magnete sind starke Magnete, aber sie mögen keine Hitze. Samarium-Kobalt-Magnete sind nicht so stark wie Neodym-Magnete, aber sie sind bei hohen Temperaturen stabiler. Alnico-Magnete können die Hitze vertragen. Ferritmagnete kommen mit hohen Temperaturen gut zurecht, und je heißer sie werden, desto widerstandsfähiger gegen Entmagnetisierung werden sie.

Indem Sie die Umgebung verstehen, in der Ihre Anwendung betrieben wird, und das richtige magnetische Material auswählen, können Sie sicherstellen, dass Ihre Anwendung lange so funktioniert, wie Sie es möchten. Bitte kontaktieren Sie uns um weitere Magnetinformationen zu erhalten.