Hoge temperatuur magneten

Magneten worden in veel industrieën gebruikt, van productie tot engineering, en worden vaak geëxploiteerd onder extreme temperatuuromstandigheden. Het kiezen van de juiste magneet voor toepassingen bij hoge temperaturen is cruciaal voor het behalen van optimale prestaties en duurzaamheid. In dit artikel bekijken we hoe temperatuur magneten beïnvloedt en bespreken we de belangrijkste typen hoogtemperatuurbestendige magneten, hun eigenschappen en typische toepassingen.

Hoe temperatuur de magnetische prestaties beïnvloedt

Voordat we ingaan op de typen hoogtemperatuurbestendige magneten, laten we bespreken hoe de omgevingstemperatuur de magnetische eigenschappen beïnvloedt. Over het algemeen vermindert warmte de sterkte van een magneet, en kou verhoogt de magnetisme. Omgevingen met hoge temperaturen kunnen ervoor zorgen dat magneten permanent een deel van hun magnetisatie verliezen, afhankelijk van hoe ver de bedrijfstemperatuur boven de limieten van de magneet ligt.

1) Maximale bedrijfstemperatuur vs. Curietemperatuur:

Elke magneet heeft een maximale bedrijfstemperatuur waarbij hij begint zijn magnetische eigenschappen te verliezen. Zodra deze temperatuur wordt overschreden, treedt onomkeerbaar magnetisch verlies op. De Curietemperatuur is het punt waarop een magneet al zijn magnetisatie verliest. Beide temperaturen verschillen per type en kwaliteit magneet.

2) Omkeerbaar vs. Onomkeerbaar magnetisch verlies:

Als je een magneet boven zijn maximale bedrijfstemperatuur verhit, maar niet tot de Curietemperatuur, kan hij een omkeerbaar verlies ervaren. Dit betekent dat de sterkte van de magneet terug kan keren zodra hij afkoelt. Echter, als je hem langdurig blootstelt aan extreme temperaturen of tot de Curietemperatuur brengt, zal het onomkeerbaar verlies optreden. Dit betekent dat de magnetisme niet terugkomt.

Veelvoorkomende typen hoogtemperatuurbestendige magneten

Hier zijn de meest voorkomende hoogtemperatuurbestendige magneten die je kunt gebruiken. Elk heeft unieke eigenschappen die het geschikt maken voor verschillende toepassingen.

1. AlNiCo Magneten (Aluminium-Nikkel-Cobalt)

Maximale bedrijfstemperatuur: Tot 525°C

Curietemperatuur:: ~850°C

AlNiCo magneten worden gemaakt van een legering van aluminium, nikkel, cobalt en ijzer. Ze kunnen de hoogste temperaturen aan van alle commerciële magneten, tot 525°C. Ze worden gebruikt in sensoren, gitaarpickups en industriële toepassingen bij hoge temperaturen omdat ze zo thermisch stabiel zijn. Hoewel ze in veel toepassingen zijn vervangen door krachtigere zeldzaam-aarde magneten, blijven mensen AlNiCo magneten gebruiken op plaatsen met extreme hitte.

2. Ferriet (Keramische) Magneten

Maximale bedrijfstemperatuur: Tot 250°C

Curietemperatuur: ~450°C

Ferrietmagneten, ook wel keramische magneten genoemd, worden voornamelijk gemaakt van ijzerenoxide en andere metalen elementen. Hoewel ze een lagere temperatuurlimiet hebben dan andere hoogtemperatuurmagnaten, zijn ze goedkoop en elektrisch isolerend. Je vindt ze in transformatoren en computerkabels omdat ze een economische oplossing bieden voor toepassingen die niet boven de 250°C uitkomen.

3. SmCo Magneten (Samarium-Cobalt)

Maximale bedrijfstemperatuur: 310-400°C

Curie-temperatuur: ~700°C

Samarium Kobalt (SmCo) magneten zijn zeer duurzaam, met een hoge magnetische kracht en uitstekende temperatuurbestendigheid. Deze magneten zijn ideaal voor omgevingen met hoge temperaturen, vooral in de lucht- en ruimtevaart en de auto-industrie. Ze zijn beter bestand tegen corrosie en oxidatie dan neodymiummagneten en hebben een uitstekende weerstand tegen demagnetisatie. Daarom worden ze gebruikt in toepassingen met zowel hoge als lage temperatuurgrenzen. 

4. NdFeB Magneten (Neodymium-IJzer-Boor)

Maximale bedrijfstemperatuur: 80-200°C afhankelijk van de graad

Curie-temperatuur: 310-340°C

Neodymiummagneten zijn de sterkste commercieel verkrijgbare magneten qua magnetische kracht. Hun hittebestendigheid is echter lager dan die van SmCo- en AlNiCo-magneten. Neodymiummagneten hebben verschillende gradaties op basis van hoeveel warmte ze kunnen verdragen:

M (80-100°C)

H (100-120°C)

SH (120-150°C)

UH (150-180°C)

EH (180-200°C)

In een omgeving met hoge temperatuur verliezen neodymiummagneten 0,11% van hun magnetisme voor elke stijging van 1°C. Dit verlies is meestal omkeerbaar zolang de maximale temperatuur niet wordt overschreden.

Maximale werktemperatuur voor AlNiCo-magneet, ferrietmagneet, SmCo-magneet, NdFeB-magneet

Belangrijke factoren die de magnetische prestaties bij hoge temperaturen beïnvloeden

Naast het type magneet zijn er nog een paar andere zaken om rekening mee te houden bij de prestaties van magneten bij hoge temperaturen:

Omgevingstemperatuur en vochtigheid:

Magneten die worden blootgesteld aan hoge temperaturen en vochtige omstandigheden kunnen sneller achteruitgaan. Neodymiummagneten corroderen bijvoorbeeld, dus worden ze meestal gecoat met iets als nikkel of epoxy om ze in die omgevingen te beschermen.

Materiaal samenstelling:

Verschillende magneten zijn van verschillende materialen gemaakt en hebben daardoor verschillende weerstandsniveaus. Ferrietmagneten zijn bijvoorbeeld keramisch, waardoor ze zeer hittebestendig maar bros zijn. Neodymiummagneten daarentegen zijn gemaakt van een metaallegering, dus moeten ze worden gecoat om lang mee te gaan, vooral in vochtige of corrosieve omgevingen.

Magneten voor hoge-temperatuurtoepassingen

Er zijn veel industrieën waar je magneten nodig hebt die hoge temperaturen aankunnen, omdat de prestaties consistent moeten blijven wanneer het warm wordt:

Lucht- en ruimtevaart: Turbine- en andere onderdelen gebruiken magneten voor hoge temperaturen waar de temperatuur hoog is.

Automobiel: Elektrische motoren, sensoren en andere autoonderdelen gebruiken magneten die hoge temperaturen aankunnen omdat de motor en andere onderdelen heet worden.

Productie en Engineering: Magneten voor hoge temperaturen worden gebruikt in industriële processen zoals lassen of hoog-heat bewerking. Ze behouden hun magnetisme, zelfs als de temperatuur fluctueert.

Medische Apparaten: Sommige medische apparatuur en instrumenten hebben magneten nodig die werken bij sterilisatietemperaturen, die hoog zijn.

Hoe kies je magneten voor hoge temperaturen

De juiste magneet voor hoge temperaturen voor jouw toepassing hangt af van je specifieke bedrijfsomstandigheden. Je moet de maximale temperatuur weten, hoe lang de magneet aan die temperatuur wordt blootgesteld, en omgevingsfactoren zoals vochtigheid. AlNiCo, ferriet, SmCo en NdFeB magneten hebben allemaal verschillende hittebestendigheidsniveaus. Elk wordt gebruikt in verschillende commerciële en industriële toepassingen. Voordat je een magneet kiest, moet je de maximale bedrijfstemperatuur en de Curietemperatuur van de magneet kennen.

Voor meer informatie over magneten voor hoge temperaturen of om een offerte te krijgen voor jouw magneetbehoeften, bezoek NBAEM. We werken samen met bedrijven en industrieën over de hele wereld om hoogwaardige oplossingen te bieden.