Магніти високої температури

Магніти використовуються у багатьох галузях від виробництва до інженерії, і часто потрібно, щоб вони працювали в екстремальних температурних умовах. Вибір правильного магніту для високотемпературних застосувань є критичним для досягнення найкращої продуктивності та довговічності. У цій статті ми розглянемо, як температура впливає на магніти, а також основні типи високотемпературних магнітів, їх властивості та типові застосування.

Як температура впливає на роботу магніту

Перш ніж перейти до типів високотемпературних магнітів, давайте поговоримо про те, як навколишня температура впливає на магнітні властивості. Загалом, тепло зменшує силу магніту, а холод підсилює його магнетизм. Високотемпературне середовище може спричинити постійну втрату магнетизму магніту, залежно від того, наскільки температура роботи перевищує його межі.

1) Максимальна робоча температура проти температури Кюрі:

Кожен магніт має максимальну температуру роботи, при якій він починає втрачати свої магнітні властивості. Перевищуючи цю температуру, ви отримаєте незворотну втрату магнетизму. Температура Кюрі — це точка, де магніт втрачає весь магнетизм. Обидві ці температури різні для різних типів і марок магнітів.

2) Зворотня vs. незворотня втрата магнетизму:

Якщо нагріти магніт вище його максимальної робочої температури, але не до температури Кюрі, він може зазнати зворотної втрати. Це означає, що магнетизм може повернутися після охолодження. Однак, якщо піддавати його екстремальним температурам протягом тривалого часу або довести до температури Кюрі, втрату буде незворотною. Це означає, що магнетизм не повернеться.

Загальні типи високотемпературних магнітів

Ось найпоширеніші високотемпературні магніти, які ви можете використовувати. Кожен з них має унікальні властивості, що роблять його придатним для різних застосувань.

1. Магніти AlNiCo (Алюміній-Нікель-Кобальт)

Максимальна робоча температура: До 525°C

Температура Кюрі:Близько 850°C

Магніти AlNiCo виготовляються з сплаву алюмінію, нікелю, кобальту та заліза. Вони здатні витримувати найвищі температури серед комерційних магнітів, до 525°C. Їх використовують у сенсорах, гітарних підсилювачах та високотемпературних промислових застосуваннях, оскільки вони дуже термостійкі. Хоча в багатьох застосуваннях їх замінили більш потужні магніти з рідкісних земель, все ж багато хто продовжує використовувати магніти AlNiCo у місцях з екстремальним нагріванням.

2. Феритні (керамічні) магніти

Максимальна робоча температура: До 250°C

Температура Кюрі: Близько 450°C

Феритні магніти, також звані керамічними магнітами, виготовляються переважно з оксиду заліза та інших металевих елементів. Хоча вони мають нижчу межу температури, ніж інші високотемпературні магніти, вони недорогі та електрично ізоляційні. Їх використовують у трансформаторах та комп’ютерних кабелях, оскільки це економічне рішення для застосувань, що не перевищують 250°C.

3. Магніти SmCo (Самарій-Кобальт)

Максимальна робоча температура: 310-400°C

Температура Кюрі: ~700°C

Самарій-кобальтові (SmCo) магніти дуже міцні, мають високу магнітну силу та відмінну термостійкість. Ці магніти чудово підходять для високотемпературних умов, особливо в авіакосмічній та автомобільній промисловості. Вони більш стійкі до корозії та окислення, ніж неодимові магніти, і мають відмінну стійкість до демагнітізації. Саме тому їх використовують у застосуваннях з високими та низькими температурами. 

4. Магніти NdFeB (неодим- залізо-бор)

Максимальна робоча температура: 80-200°C залежно від марки

Температура Кюрі: 310-340°C

Неодимові магніти є найсильнішими комерційно доступними магнітами за магнітною силою. Однак їхня стійкість до високих температур нижча, ніж у SmCo та AlNiCo магнітів. Неодимові магніти мають різні марки залежно від того, скільки тепла вони можуть витримати:

М (80-100°C)

H (100-120°C)

SH (120-150°C)

UH (150-180°C)

EH (180-200°C)

У високотемпературному середовищі неодимові магніти втрачають 0.11% своєї магнітної сили з кожним підвищенням температури на 1°C. Ця втрата зазвичай є зворотною, якщо не перевищувати максимальну температуру.

Максимальна робоча температура для магнітів AlNiCo, феритних магнітів, SmCo, NdFeB

Ключові фактори, що впливають на роботу магнітів при високих температурах

Крім типу магніту, є ще кілька речей, які слід враховувати щодо того, як магніти працюють при високих температурах:

Температура навколишнього середовища та вологість:

Магніти, піддані високим температурам і вологості, можуть швидше виходити з ладу. Наприклад, неодимові магніти кородують, тому зазвичай їх покривають нікелем або епоксидною смолою для захисту в таких умовах.

Склад матеріалу:

Різні магніти виготовляються з різних матеріалів і, відповідно, мають різний рівень стійкості. Наприклад, феритні магніти зроблені з кераміки, тому вони дуже стійкі до тепла, але крихкі. Неодимові магніти, навпаки, зроблені з металевого сплаву, тому їх потрібно покривати для довговічності, особливо в умовах вологості або корозії.

Застосування магнітів високої температури

Існує багато галузей, де потрібні магніти, здатні витримувати високі температури, оскільки продуктивність має залишатися стабільною при нагріванні:

Авіація та космос: Турбінні двигуни та інші частини використовують магніти високої температури, коли температура дуже висока.

Автомобільна промисловість: Електродвигуни, датчики та інші автозапчастини використовують магніти, здатні витримувати високі температури, оскільки двигун та інші частини нагріваються.

Виробництво та інженерія: Магніти високої температури використовуються в промислових процесах, таких як зварювання або обробка високих температур. Вони зберігають свою магнетизм навіть при коливаннях температури.

Медичні прилади: Деяке медичне обладнання та інструменти потребують магнітів, що працюють при температурах стерилізації, які є високими.

Як обрати магніт високої температури

Правильний магніт високої температури для вашого застосування залежить від ваших конкретних умов експлуатації. Вам потрібно знати максимальну температуру, тривалість впливу магніту при цій температурі та фактори навколишнього середовища, такі як вологість. Магніти AlNiCo, феритні, SmCo та NdFeB мають різний рівень термостійкості. Кожен з них використовується в різних комерційних та промислових застосуваннях. Перед вибором магніту потрібно знати максимальну робочу температуру та температуру Кюрі магніту.

Для отримання додаткової інформації про магніти високої температури або щоб отримати комерційну пропозицію для ваших потреб у магнітах, відвідайте NBAEM. Ми співпрацюємо з компаніями та галузями по всьому світу, щоб забезпечити високоякісні рішення.