|
Κείμενο
|
Για να κατανοήσουμε τα σκληρά μαγνητικά υλικά , πρέπει να γνωρίζουμε ορισμένους όρους. Είναι οι εξής:
Συνεκτικό πεδίο: Η ικανότητα ενός σιδηρομαγνητικού υλικού να συγκρατεί (να αντιστέκεται) ένα περιφερειακό μαγνητικό πεδίο χωρίς να απομαγνητιστεί.
Παραμένουσα μαγνήτιση (Br): Είναι η ποσότητα μαγνητισμού που μπορεί να διατηρήσει ένα σιδηρομαγνητικό υλικό ακόμη και αφού το μαγνητικό πεδίο μειωθεί στο μηδέν.
Διαπερατότητα: Χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του τρόπου με τον οποίο ένα υλικό αντιδρά στο εφαρμοζόμενο μαγνητικό πεδίο.
Τα μαγνητικά υλικά ταξινομούνται κυρίως (με βάση το μέγεθος της δύναμης του συνεκτικού πεδίου) σε δύο υποτομείς - τα σκληρά μαγνητικά υλικά και τα μαλακά μαγνητικά υλικά,
Τώρα, μπορούμε να ορίσουμε σκληρά μαγνητικά υλικά . Αυτά τα υλικά είναι πραγματικά σκληρά βασιζόμενοι στο γεγονός ότι είναι πολύ δύσκολο να μαγνητιστούν. Ο λόγος είναι ότι τα τοιχώματα των μαγνητικών περιοχών είναι ακίνητα λόγω κρυσταλλικών ελαττωμάτων και ατελειών.
Αν όμως μαγνητιστεί, θα μαγνητιστεί μόνιμα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ονομάζεται επίσης μόνιμο μαγνητικό υλικό. Έχουν δύναμη συνεκτικού πεδίου μεγαλύτερη από 10kA/m και έχουν υψηλή συγκρατικότητα. Όταν εκθέτουμε έναν σκληρό μαγνήτη σε ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο για πρώτη φορά, ο τομέας μεγαλώνει και περιστρέφεται για να ευθυγραμμιστεί με το εφαρμοζόμενο πεδίο σύμφωνα με τη μαγνήτιση κορεσμού. Μετά από αυτό, το πεδίο αφαιρείται. Ως αποτέλεσμα, η μαγνήτιση έχει κάπως αντιστραφεί, αλλά δεν ακολουθεί πλέον, την καμπύλη μαγνήτισης. Μια συγκεκριμένη ποσότητα ενέργειας (Br ) αποθηκεύεται στον μαγνήτη και μαγνητίζεται μόνιμα.
Ιδιότητες σκληρών μαγνητικών υλικών
Μέγιστη retentivity και συνεκτικό πεδίο.
Η τιμή του ενεργειακού γινομένου (ΒΗ) θα είναι μεγάλη.
Το σχήμα του βρόχου BH είναι σχεδόν ορθογώνιο.
Βρόχος υψηλής υστέρησης.
Μικρή αρχική διαπερατότητα.
Οι ιδιότητες κάποιων σημαντικών μόνιμων μαγνητικών υλικών φαίνονται στον παρακάτω πίνακα.
| Σκληρά μαγνητικά υλικά |
Συνεκτικό Πεδίο (Am-1) |
Παραμένουσα μαγνήτιση (T) |
BHmax(Jm-1) |
| Alnico 5 (Alcomax) (51Fe, 24 Co,14 Ni, 8Al, 3Cu) |
44,000 |
1.25 |
36,000 |
| Alnico 2 (55Fe, 12Co, 17Ni, 10Al, 6Cu) |
44,800 |
0.7 |
13,600 |
| Chrome steel (98Fe, 0.9Cr, 0.6 C, 0.4Mn) |
4,000 |
1.0 |
1,600 |
| Oxide (57Fe, 28 O, 15Co) |
72,000 |
0.2 |
4,800 |
Μερικά σημαντικά σκληρά μαγνητικά υλικά είναι τα ακόλουθα:
Χάλυβας
Ο χάλυβας άνθρακα έχει μεγάλο βρόχο υστέρησης. Λόγω οποιουδήποτε κραδασμού ή δόνησης, χάνουν γρήγορα τις μαγνητικές τους ιδιότητες. Αλλά ο χάλυβας βολφραμίου, ο χάλυβας χρωμίου και ο χάλυβας κοβαλτίου έχουν προϊόν υψηλής ενέργειας.
Alnico
Αποτελείται από αλουμίνιο, νικέλιο και κοβάλτιο για ενίσχυση στη βελτίωση των μαγνητικών ιδιοτήτων. Το Alnico 5 είναι το πιο σημαντικό υλικό που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία μόνιμου μαγνήτη. Το προϊόν BH είναι 36000 Jm-3 . Χρησιμοποιείται σε λειτουργία υψηλής θερμοκρασίας.
Κράματα σπανίων γαιών:
SmCo5 , Sm2Co17 , NdFeB κ.λπ.
Σκληροί φερρίτες ή κεραμικοί μαγνήτες (όπως φερρίτες βαρίου):
Αυτά τα υλικά μπορούν να κονιοποιηθούν και να χρησιμοποιηθούν ως συνδετικό υλικό σε πλαστικά. Τα πλαστικά που κατασκευάζονται με αυτή τη μέθοδο ονομάζονται πλαστικοί μαγνήτες.
Συνδεδεμένοι μαγνήτες:
Χρησιμοποιείται σε κινητήρες DC, κινητήρες Stepper κλπ.
Νανοκρυσταλλικός σκληρός μαγνήτης (κράματα Nd-Fe-B):
Το μικρό μέγεθος και το βάρος αυτών των υλικών το καθιστούν χρήσιμο σε ιατρικές συσκευές, λεπτούς κινητήρες κ.λπ.
|
