A mágneseket számos iparágban használják, a gyártástól a mérnöki munkáig, és gyakran kell, hogy extrém hőmérsékleti körülmények között is működjenek. A megfelelő mágnes kiválasztása magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz létfontosságú a legjobb teljesítmény és tartósság eléréséhez. Ebben a cikkben megvizsgáljuk, hogyan befolyásolja a hőmérséklet a mágneseket, és áttekintjük a magas hőmérséklet-ellenálló mágnesek fő típusait, tulajdonságaikat és tipikus alkalmazásaikat.

 

Hogyan befolyásolja a hőmérséklet a mágnes teljesítményét

Mielőtt belevágnánk a magas hőmérséklet-ellenálló mágnesek típusainak ismertetésébe, beszéljünk arról, hogyan befolyásolja a környezeti hőmérséklet a mágneses tulajdonságokat. Általánosságban elmondható, hogy a hő csökkenti a mágnes erősségét, míg a hideg növeli a mágnesességet. A magas hőmérsékleti környezetek tartósan okozhatnak mágneses veszteséget, attól függően, hogy mennyire haladja meg az üzemelési hőmérséklet a mágnes határértékeit.

1) Maximális Üzemelési Hőmérséklet vs. Curie Hőmérséklet:

Minden mágnesnek van egy maximális üzemelési hőmérséklete, ahol elkezdi elveszíteni mágneses tulajdonságait. Ezen hőmérséklet meghaladása után irreverzibilis mágnesveszteség lép fel. A Curie hőmérséklet az a pont, ahol a mágnes elveszíti minden mágnesességét. Mindkét hőmérséklet különböző típusú és osztályozású mágnesek esetében eltérő.

2) Visszafordítható vs. Irreverzibilis Mágnesveszteség:

Ha egy mágneset a maximális üzemelési hőmérséklete fölé melegítjük, de nem éri el a Curie hőmérsékletet, akkor visszafordítható veszteséget tapasztalhat. Ez azt jelenti, hogy a mágnes erőssége visszatérhet, amint lehűl. Azonban, ha hosszabb ideig extrém hőmérsékletnek tesszük ki, vagy eléri a Curie hőmérsékletet, irreverzibilis veszteség lép fel. Ez azt jelenti, hogy a mágnesesség nem fog visszatérni.

 

Gyakori típusok magas hőmérséklet-ellenálló mágnesekből

Íme a leggyakoribb magas hőmérséklet-ellenálló mágnesek, amelyeket használhatunk. Mindegyiknek megvannak a sajátos tulajdonságai, amelyek különböző alkalmazásokhoz teszik alkalmassá.

  1. AlNiCo mágnesek (Alumínium-Nikkel-Kobalt)

Maximális Üzemelési Hőmérséklet: Akár 525°C-ig

Curie hőmérséklet: ~850°C

Az AlNiCo mágnesek alumínium, nikkel, kobalt és vas ötvözetéből készülnek. A legmagasabb hőmérsékletet képesek elviselni bármely kereskedelmi mágnes közül, akár 525°C-ig. Ezért érzékelőkben, gitárhangszedőkben és magas hőmérsékletű ipari alkalmazásokban használják őket, mivel rendkívül hőstabilak. Bár sok alkalmazásban felváltották őket erősebb ritkaföldfém mágnesek, még mindig kedveltek helyeken, ahol extrém hő van.

  1. Ferrit (Kerámia) mágnesek

Maximális Üzemelési Hőmérséklet: Akár 250°C

Curie Hőmérséklet: ~450°C

A ferrit mágnesek, más néven kerámia mágnesek, főként vas-oxidból és más fémes elemekből készülnek. Bár alacsonyabb hőmérsékleti határuk van, mint más magas hőmérséklet-ellenálló mágneseknek, olcsók és elektromosan szigetelők. Általában transzformátorokban és számítógépes kábelekben találkozhatunk velük, mivel költséghatékony megoldást jelentenek olyan alkalmazásokhoz, amelyek nem haladják meg a 250°C-ot.

  1. SmCo mágnesek (Samarium-Kobalt)

Maximális Üzemelési Hőmérséklet: 310-400°C

Curie Hőmérséklet: ~700°C

Samarium-kobalt (SmCo) mágnesek nagyon tartósak, magas mágneses erővel és kiváló hőállósággal rendelkeznek. Ezek a mágnesek kiválóak magas hőmérsékleti környezetben, különösen repülőgép- és autóipari alkalmazásokban. Ellenállóbbak a korrózióval és oxidációval szemben, mint a neodímium mágnesek, és kiváló demagnetizációs ellenállással bírnak. Ezért használják őket olyan alkalmazásokban, ahol magas és alacsony hőmérsékleti szélsőségek is előfordulnak. 

  1. NdFeB mágnesek (Neodímium-vas-bór)

Maximális működési hőmérséklet: 80-200°C a típus szerint

Curie-hőmérséklet: 310-340°C

A neodímium mágnesek a legerősebb kereskedelmi forgalomban elérhető mágnesek mágneses erő tekintetében. Azonban magas hőmérsékleti ellenállásuk alacsonyabb, mint a SmCo és AlNiCo mágneseké. A neodímium mágnesek különböző osztályokba sorolhatók attól függően, hogy mennyi hőt tudnak elviselni:

M (80-100°C)

H (100-120°C)

SH (120-150°C)

UH (150-180°C)

EH (180-200°C)

Magas hőmérsékleti környezetben a neodímium mágnesek mágnesességükből 0,11% veszteséget szenvednek minden 1°C növekedés esetén. Ez a veszteség általában visszafordítható, amíg nem lépi túl a maximális hőmérsékletet.

maximális működési hőmérséklet különböző mágnesekhez

Maximális működési hőmérséklet AlNiCo mágnes, ferrit mágnes, SmCo mágnes, NdFeB mágnes esetén

 

Kulcsfontosságú tényezők a mágnes teljesítményét befolyásoló tényezők magas hőmérsékleten

A mágnes típusán kívül néhány más tényezőt is figyelembe kell venni, amikor a mágnesek magas hőmérsékleten való működéséről van szó:

Környezeti hőmérséklet és páratartalom:

A magas hőmérsékletnek és párás körülményeknek kitett mágnesek gyorsabban károsodhatnak. Például a neodímium mágnesek korrózióra hajlamosak, ezért általában valamilyen bevonattal, például nikkel vagy epoxi réteggel védik őket ezekben a környezetekben.

Anyagösszetétel:

Különböző mágnesek különböző anyagokból készülnek, és ezért különböző ellenállási szintekkel rendelkeznek. Például a ferrit mágnesek kerámia alapúak, így nagyon ellenállnak a hőnek, de törékenyek. A neodímium mágnesek fémötvözetből készülnek, ezért bevonatra van szükségük a tartósságuk érdekében, különösen párás vagy korróziós környezetben.

 

Magas hőmérsékleti mágnesalkalmazások

Számos iparágban van szükség olyan mágnesekre, amelyek képesek magas hőmérsékleten működni, mert a teljesítménynek stabilnak kell maradnia, amikor a hő növekszik:

Repülőgépipar: A turbina motorok és más alkatrészek magas hőmérsékletű mágneseket használnak, ahol a hő magas.

Autóipar: Elektromotorok, érzékelők és más autóalkatrészek mágneseket használnak, amelyek képesek magas hőmérsékletet elviselni, mert a motor és más részek melegek lesznek.

Gyártás és Mérnöki tevékenység: Magas hőmérsékletű mágneseket használnak ipari folyamatokban, mint például hegesztés vagy magas hőmérsékletű megmunkálás. Megőrzik mágnesességüket akkor is, ha a hőmérséklet ingadozik.

Orvosi Eszközök: Néhány orvosi berendezés és műszer olyan mágneseket igényel, amelyek sterilizálási hőmérsékleten is működnek, amelyek magasak.

 

Hogyan válasszunk magas hőmérsékletű mágneseket

A megfelelő magas hőmérsékletű mágnes az alkalmazásodhoz attól függ, hogy milyen speciális működési körülmények között használod. Tudnod kell a maximális hőmérsékletet, hogy meddig lesz kitéve a mágnes ennek a hőmérsékletnek, valamint környezeti tényezőket, mint például a páratartalom. Az AlNiCo, ferrit, SmCo és NdFeB mágnesek mind különböző hőállósági szintekkel rendelkeznek. Mindegyiket különböző kereskedelmi és ipari alkalmazásokban használják. Mielőtt mágneset választasz, tudnod kell a maximális működési hőmérsékletet és a mágnes Curie-hőmérsékletét.

További információkért a magas hőmérsékletű mágnesekről vagy árajánlatért a mágnesigényeidhez látogass el NBAEM. Világszerte vállalatokkal és iparágakkal dolgozunk, hogy kiváló minőségű megoldásokat nyújtsunk.