แม่เหล็กที่ทนความร้อนสูง

แม่เหล็กถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมหลายด้านตั้งแต่การผลิตไปจนถึงวิศวกรรม และมักจำเป็นต้องทำงานในสภาพอุณหภูมิที่รุนแรง การเลือกแม่เหล็กที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานในอุณหภูมิสูงเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพและความทนทานสูงสุด ในบทความนี้ เราจะดูว่าความร้อนส่งผลต่อแม่เหล็กอย่างไร และจะพูดถึงประเภทของแม่เหล็กที่ทนต่ออุณหภูมิสูงหลัก คุณสมบัติ และการใช้งานทั่วไป

อุณหภูมิที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของแม่เหล็ก

ก่อนที่เราจะเจาะลึกเกี่ยวกับประเภทของแม่เหล็กที่ทนต่ออุณหภูมิสูง มาพูดถึงว่าความรอบข้างส่งผลต่อคุณสมบัติแม่เหล็กอย่างไร โดยทั่วไป ความร้อนจะลดความแข็งแรงของแม่เหล็ก และความเย็นจะเพิ่มแม่เหล็กของมัน สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงสามารถทำให้แม่เหล็กลดลงบางส่วนอย่างถาวร ขึ้นอยู่กับว่าระดับอุณหภูมิการทำงานสูงกว่าขีดจำกัดของแม่เหล็กมากเพียงใด

1) อุณหภูมิการทำงานสูงสุดกับอุณหภูมิคริอ์ (Curie Temperature):

แม่เหล็กแต่ละชนิดมีอุณหภูมิการทำงานสูงสุดที่เริ่มสูญเสียคุณสมบัติแม่เหล็ก เมื่อเกินอุณหภูมินี้ คุณจะสูญเสียแม่เหล็กอย่างไม่สามารถย้อนกลับได้ อุณหภูมิคริอ์คือจุดที่แม่เหล็กสูญเสียแม่เหล็กทั้งหมด อุณหภูมิทั้งสองนี้แตกต่างกันไปตามประเภทและเกรดของแม่เหล็ก

2) การสูญเสียแม่เหล็กแบบย้อนกลับได้กับแบบไม่สามารถย้อนกลับได้:

ถ้าคุณให้ความร้อนแม่เหล็กเกินอุณหภูมิการทำงานสูงสุดของมัน แต่ไม่ถึงอุณหภูมิคริอ์ อาจเกิดการสูญเสียแม่เหล็กแบบย้อนกลับได้ ซึ่งหมายความว่าความแรงของแม่เหล็กสามารถกลับมาได้เมื่อมันเย็นลง อย่างไรก็ตาม หากคุณเปิดเผยมันต่ออุณหภูมิที่รุนแรงเป็นเวลานานหรือถึงอุณหภูมิคริอ์ คุณจะสูญเสียแม่เหล็กอย่างถาวร ซึ่งหมายความว่าแม่เหล็กจะไม่กลับมาอีกต่อไป

ประเภทของแม่เหล็กที่ทนต่ออุณหภูมิสูงที่พบบ่อย

นี่คือแม่เหล็กที่ทนต่ออุณหภูมิสูงที่ใช้บ่อยที่สุด แต่ละชนิดมีคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ ทำให้เหมาะกับการใช้งานที่แตกต่างกัน

1. แม่เหล็ก AlNiCo (อลูมิเนียม-นิกเกิล-โคบอลต์)

อุณหภูมิการทำงานสูงสุด: สูงสุดถึง 525°C

อุณหภูมิคริอี: ~850°C

แม่เหล็ก AlNiCo ผลิตจากโลหะผสมของอลูมิเนียม นิกเกิล โคบอลต์ และเหล็ก ซึ่งสามารถรับมือกับอุณหภูมิที่สูงที่สุดในแม่เหล็กเชิงพาณิชย์ โดยสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงถึง 525°C คนใช้ในเซ็นเซอร์ การตั้งสายกีตาร์ และการใช้งานในอุตสาหกรรมที่อุณหภูมิสูง เนื่องจากมีความเสถียรทางความร้อน แม้ว่าจะถูกแทนที่ด้วยแม่เหล็กที่มีแรงแม่เหล็กสูงจากแร่หายากในหลายการใช้งาน แต่คนก็ยังชอบใช้แม่เหล็ก AlNiCo ในสถานที่ที่มีความร้อนสูงมาก

2. แม่เหล็กเฟอไรต์ (เซรามิก)

อุณหภูมิการทำงานสูงสุด: สูงสุดถึง 250°C

อุณหภูมิคริอ์: ~450°C

แม่เหล็กเฟอไรต์ หรือแม่เหล็กเซรามิก ผลิตจากออกไซด์ของเหล็กและธาตุโลหะอื่น ๆ ถึงแม้จะมีขีดจำกัดอุณหภูมิต่ำกว่าประเภทแม่เหล็กที่ทนต่ออุณหภูมิสูงอื่น ๆ แต่ก็มีราคาถูกและเป็นฉนวนไฟฟ้า คุณจะพบว่ามันใช้ในหม้อแปลงและสายเคเบิลคอมพิวเตอร์ เนื่องจากเป็นทางเลือกที่คุ้มค่าสำหรับการใช้งานที่ไม่เกิน 250°C

3. แม่เหล็ก SmCo (แซมเมอเรียม โคบอลต์)

อุณหภูมิการทำงานสูงสุด: 310-400°C

อุณหภูมิคริ: ประมาณ 700°C

แม่เหล็กโคบอลต์แซมเมอเรียม (SmCo) มีความทนทานสูง มีแรงแม่เหล็กสูงและทนต่ออุณหภูมิได้ดีมาก แม่เหล็กเหล่านี้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมการบินและยานยนต์ แม่เหล็กเหล่านี้มีความต้านทานต่อการกัดกร่อนและออกซิเดชันมากกว่าแม่เหล็กนีโอดิเมียม และมีความต้านทานการเสื่อมแม่เหล็กที่ยอดเยี่ยม นั่นคือเหตุผลที่คุณเห็นว่ามีการใช้งานในแอปพลิเคชันที่มีอุณหภูมิสูงและต่ำสุด 

4. แม่เหล็ก NdFeB (นีโอดิเมียม-เหล็ก-โบรอน)

อุณหภูมิการทำงานสูงสุด: 80-200°C ขึ้นอยู่กับเกรด

อุณหภูมิคริ: 310-340°C

แม่เหล็กนีโอดิเมียมเป็นแม่เหล็กที่มีพลังแม่เหล็กสูงที่สุดในเชิงพาณิชย์ที่สามารถหาได้ในแง่ของแรงแม่เหล็ก อย่างไรก็ตาม ความทนทานต่ออุณหภูมิสูงของแม่เหล็กเหล่านี้ต่ำกว่าแม่เหล็ก SmCo และ AlNiCo แม่เหล็กนีโอดิเมียมมีเกรดต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับความสามารถในการรับความร้อน:

M (80-100°C)

H (100-120°C)

SH (120-150°C)

UH (150-180°C)

EH (180-200°C)

ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง แม่เหล็กนีโอดิเมียมจะสูญเสียแม่เหล็กประมาณ 0.11% ต่อการเพิ่มอุณหภูมิ 1°C การสูญเสียดังกล่าวมักจะสามารถย้อนกลับได้ตราบเท่าที่ไม่เกินอุณหภูมิสูงสุด

อุณหภูมิการทำงานสูงสุดสำหรับแม่เหล็ก AlNiCo, แม่เหล็กเฟอไรต์, แม่เหล็ก SmCo, แม่เหล็ก NdFeB

ปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อประสิทธิภาพของแม่เหล็กในอุณหภูมิสูง

นอกจากประเภทของแม่เหล็กแล้ว ยังมีสิ่งอื่น ๆ ที่ควรพิจารณาเมื่อพูดถึงการทำงานของแม่เหล็กในอุณหภูมิสูง:

อุณหภูมิแวดล้อมและความชื้น:

แม่เหล็กที่ถูกเปิดเผยต่ออุณหภูมิสูงและสภาพชื้นสามารถเสื่อมสภาพได้เร็วขึ้น ตัวอย่างเช่น แม่เหล็กนีโอดิเมียมจะเกิดการกัดกร่อน จึงมักเคลือบด้วยนิเกิลหรืออีพ็อกซี่เพื่อป้องกันในสภาพแวดล้อมเหล่านั้น

ส่วนประกอบของวัสดุ:

แม่เหล็กแต่ละชนิดทำจากวัสดุที่แตกต่างกัน จึงมีระดับความต้านทานที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น แม่เหล็กเฟอไรต์เป็นแม่เหล็กเซรามิก จึงทนความร้อนได้ดีแต่เปราะ แม่เหล็กนีโอดิเมียมทำจากโลหะอัลลอย จึงต้องเคลือบเพื่อให้ใช้งานได้นาน โดยเฉพาะในสภาพแวดล้อมที่ชื้นหรือกัดกร่อน

การใช้งานแม่เหล็กในอุณหภูมิสูง

มีอุตสาหกรรมหลายแห่งที่คุณต้องการแม่เหล็กที่สามารถรับมือกับอุณหภูมิสูงได้ เนื่องจากประสิทธิภาพต้องคงที่เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น:

อวกาศ: เครื่องยนต์กังหันและชิ้นส่วนอื่น ๆ ใช้แม่เหล็กที่ทนความร้อนสูงในสภาพอุณหภูมิที่สูง

ยานยนต์: มอเตอร์ไฟฟ้า, เซ็นเซอร์, และชิ้นส่วนรถยนต์อื่น ๆ ใช้แม่เหล็กที่สามารถรับมือกับอุณหภูมิสูงได้ เนื่องจากเครื่องยนต์และชิ้นส่วนอื่น ๆ มีความร้อนขึ้น

การผลิตและวิศวกรรม: แม่เหล็กที่ทนความร้อนสูงถูกใช้ในกระบวนการอุตสาหกรรมเช่นการเชื่อมและการกลึงด้วยความร้อนสูง พวกมันรักษาคุณสมบัติแม่เหล็กไว้แม้อุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลง

อุปกรณ์ทางการแพทย์: อุปกรณ์และเครื่องมือทางการแพทย์บางชนิดต้องการแม่เหล็กที่ทำงานได้ในอุณหภูมิการฆ่าเชื้อ ซึ่งเป็นอุณหภูมิที่สูง

วิธีเลือกแม่เหล็กที่ทนความร้อนสูง

แม่เหล็กที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานของคุณขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการทำงานเฉพาะของคุณ คุณจำเป็นต้องรู้ระดับอุณหภูมิสูงสุด ระยะเวลาที่แม่เหล็กจะถูกเปิดรับอุณหภูมิสูงนั้น และปัจจัยสิ่งแวดล้อมเช่นความชื้น แม่เหล็ก AlNiCo, ferrite, SmCo และ NdFeB ล้วนมีระดับความทนความร้อนที่แตกต่างกัน แต่ละชนิดใช้ในงานเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน ก่อนที่คุณจะเลือกแม่เหล็ก คุณต้องรู้ระดับอุณหภูมิสูงสุดในการทำงานและอุณหภูมิ Curie ของแม่เหล็ก

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับแม่เหล็กที่ทนความร้อนสูงหรือเพื่อขอใบเสนอราคาสำหรับความต้องการแม่เหล็กของคุณ กรุณาเยี่ยมชม เอเอ็มบีอีเอ็ม. เราทำงานร่วมกับบริษัทและอุตสาหกรรมทั่วโลกเพื่อให้บริการโซลูชันคุณภาพสูง