Quando progetti applicazioni con magneti permanenti, devi conoscere la gamma di temperature a cui i magneti saranno esposti. Le variazioni di temperatura influenzano la forza del magnete e il suo funzionamento. Se non capisci questo, otterrai qualcosa che non funziona come vorresti. Quindi, devi sapere come si comportano i diversi materiali magnetici con la temperatura.

Tutti i materiali magnetici subiranno una variazione nella densità di flusso al variare della temperatura. In generale, i magneti diventano più forti con l'abbassarsi della temperatura, tranne i magneti in ferrite. Tutti i magneti permanenti perderanno parte delle loro prestazioni all'aumentare della temperatura. La domanda è: “Ottengo di nuovo le prestazioni quando si raffreddano?” Questo dipende dal tipo di materiale magnetico e dalla temperatura massima alla quale sono progettati per operare.

Ci sono tre tipi di perdita di prestazioni magnetiche che puoi sperimentare a causa della temperatura:

1. Perdita Reversibile: Questo accade quando la temperatura del magnete aumenta sopra quella ambiente, ma non supera la sua temperatura massima di funzionamento. Quando si raffredda, recuperi tutte le prestazioni.
2. Perdita Irreversibile: Quando il magnete supera la sua temperatura massima di funzionamento ma non supera la temperatura di Curie, perdi un po' di prestazioni. Quando si raffredda, recuperi alcune delle prestazioni, ma non tutte, a meno che non rimagnetizzi il magnete, cosa di solito non conveniente dal punto di vista economico.
3. Perdita Permanente: Quando il magnete supera la sua temperatura di Curie, i domini magnetici nel magnete cambiano struttura, e questo danno è permanente. Non puoi recuperare quella prestazione rimagnetizzando il magnete.

Sebbene le schede tecniche dei magneti spesso includano la temperatura di Curie, non è un numero utile per il design pratico. Non dovresti operare vicino alla temperatura di Curie. Devi conoscere la temperatura massima di funzionamento.

I magneti al neodimio sono noti per la loro alta forza magnetica a temperatura ambiente. Se li riscaldi, le loro prestazioni diminuiscono, anche se non raggiungono la loro temperatura massima. Per ogni grado Celsius di aumento della temperatura sopra quella ambiente, perdi tra 0,08% e 0,12% della forza del magnete.

I magneti in neodimio standard hanno una temperatura massima di funzionamento di 80°C. Esistono gradi ad alta temperatura che puoi usare fino a 150°C, ma oltre questa soglia, è meglio usare un magnete al samario-cobalto perché avrà più forza. Se scendi sotto -138°C, la magnetizzazione del magnete in neodimio cambia, e perdi tra 10% e 20% delle prestazioni del magnete.

Magneti al cobalto di samario non sono forti come i magneti in neodimio a temperatura ambiente, ma hanno una migliore stabilità termica. I magneti in neodimio iniziano a perdere molta forza sopra i 150°C. I magneti in samario-cobalto possono resistere fino a 350°C prima di iniziare a perdere forza che non recupererai quando si raffreddano. Per questo motivo, si usano magneti in samario-cobalto in applicazioni ad alta temperatura dove è necessaria la resistenza termica.

Magneti Alnico sono i magneti più forti dopo quelli in neodimio. Hanno una remanenza elevata e una coercitività bassa. Lo svantaggio degli alnico è la loro resistenza alla smagnetizzazione. Non gradiscono campi magnetici esterni o urti fisici. Ma gli alnico hanno un'eccellente stabilità termica. Per ogni grado Celsius di aumento della temperatura, perdi 0,02% della forza del magnete. Puoi usare gli alnico fino a 525°C (977°F) senza causare danni permanenti.

Magneti in ferrite sono diversi dagli altri magneti. Con l'aumentare della temperatura, la loro resistenza alla smagnetizzazione migliora. Per ogni grado Celsius di aumento, perdi 0,2% della forza del magnete. Puoi usare i magneti in ferrite fino a 180°C prima che inizino a perdere forza che non ritorna. Per questo motivo, sono spesso usati in motori e generatori.

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Quando progetti con i magneti, devi conoscere la gamma di temperature a cui i magneti saranno esposti. Se non capisci come i magneti che stai usando risponderanno alla temperatura, non otterrai le prestazioni desiderate.

I magneti al neodimio sono magneti forti, ma non amano il calore. I magneti al samario-cobalto non sono potenti come i magneti al neodimio, ma sono più stabili alle alte temperature. I magneti alnico possono gestire il calore. I magneti in ferrite si comportano bene con temperature elevate e, man mano che si riscaldano, diventano più resistenti alla smagnetizzazione.

Comprendendo l'ambiente in cui opererà la tua applicazione e scegliendo il materiale magnetico giusto, puoi assicurarti che la tua applicazione funzioni come desideri per molto tempo. Per favore contattaci per ottenere ulteriori informazioni sui magneti.