Як час і тэмпература ўплываюць на стабільнасць пастаянных магнітаў

Здольнасць пастаяннага магніта падтрымліваць знешняе магнітнае поле звязана з анізатрапіяй крышталя ўнутры магнітнага матэрыялу, які «фіксуе» невялікія магнітныя дамены на месцы.Пасля ўстаноўкі пачатковай намагнічанасці гэтыя пазіцыі застаюцца ранейшымі, пакуль не будзе прыменена сіла, якая перавышае заблакіраваны магнітны дамен, і энергія, неабходная для ўмяшання ў магнітнае поле, якое ствараецца пастаянным магнітам, адрозніваецца для кожнага матэрыялу.Пастаянныя магніты могуць ствараць надзвычай высокую коэрцитивную сілу (Hcj), падтрымліваючы выраўноўванне дамена ў прысутнасці моцных знешніх магнітных палёў.

Стабільнасць можна апісаць як паўтаральныя магнітныя ўласцівасці матэрыялу ў пэўных умовах на працягу ўсяго тэрміну службы магніта.Фактары, якія ўплываюць на стабільнасць магніта, ўключаюць час, тэмпературу, змены ў неахвоце, неспрыяльныя магнітныя палі, радыяцыю, удары, стрэс і вібрацыю.

Час мала ўплывае на сучасныя пастаянныя магніты, якія, як паказалі даследаванні, змяняюцца адразу пасля намагнічвання.Гэтыя змены, вядомыя як "магнітнае паўзунне", адбываюцца, калі на менш стабільныя магнітныя дамены ўплываюць флуктуацыі цеплавой або магнітнай энергіі, нават у тэрмічна стабільных асяроддзях.Гэтая варыяцыя памяншаецца па меры памяншэння колькасці нестабільных рэгіёнаў.

Рэдказямельныя магніты наўрад ці адчуюць гэты эфект з-за іх надзвычай высокай коэрцитивности.Параўнальнае даследаванне больш доўгага часу ў параўнанні з магнітным патокам паказвае, што новыя намагнічаныя пастаянныя магніты з часам губляюць невялікую колькасць магнітнага патоку.На працягу больш за 100 000 гадзін страты матэрыялу самарый-кобальту ў асноўным роўныя нулю, у той час як страты матэрыялу Alnico з нізкай пранікальнасцю складаюць менш за 3%.

Тэмпературныя эфекты дзеляцца на тры катэгорыі: зварачальныя страты, незваротныя, але аднаўляльныя страты і незваротныя і незваротныя страты.

Зварачальныя страты: гэта страты, якія аднаўляюцца, калі магніт вяртаецца да зыходнай тэмпературы, стабілізацыя пастаяннага магніта не можа ліквідаваць зварачальныя страты.Зварачальныя страты апісваюцца зварачальным тэмпературным каэфіцыентам (Tc), як паказана ў табліцы ніжэй.Tc выражаецца ў працэнтах на градус Цэльсія, гэтыя лічбы вар'іруюцца ў залежнасці ад канкрэтнага класа кожнага матэрыялу, але з'яўляюцца рэпрэзентатыўнымі для класа матэрыялу ў цэлым.Гэта таму, што тэмпературныя каэфіцыенты Br і Hcj значна адрозніваюцца, таму крывая размагнічвання будзе мець «кропку перагіну» пры высокай тэмпературы.

Незваротныя, але аднаўляемыя страты: гэтыя страты вызначаюцца як частковае размагнічванне магніта з-за ўздзеяння высокіх або нізкіх тэмператур, гэтыя страты могуць быць адноўлены толькі паўторным намагнічваннем, магнетызм не можа аднавіцца, калі тэмпература вернецца да зыходнага значэння.Гэтыя страты ўзнікаюць, калі рабочая кропка магніта знаходзіцца ніжэй за кропку перагіну крывой размагнічвання.Эфектыўная канструкцыя пастаяннага магніта павінна мець магнітны ланцуг, у якім магніт працуе з пранікальнасцю, вышэйшай за кропку перагіну крывой размагнічвання пры чаканай высокай тэмпературы, што прадухіліць змены характарыстык пры высокай тэмпературы.

Незваротная незваротная страта: магніты, якія падвяргаюцца ўздзеянню надзвычай высокіх тэмператур, падвяргаюцца металургічным зменам, якія немагчыма аднавіць паўторным намагнічваннем.У наступнай табліцы паказана крытычная тэмпература для розных матэрыялаў, дзе: Ткюры — тэмпература Кюры, пры якой асноўны магнітны момант рандомізуецца і матэрыял размагнічваецца;Tmax - максімальная практычная працоўная тэмпература першаснага матэрыялу ў агульнай катэгорыі.

Тэмпературная стабільнасць магнітаў робіцца шляхам частковага размагнічвання магнітаў шляхам кантраляванага ўздзеяння высокіх тэмператур.Невялікае памяншэнне шчыльнасці патоку паляпшае стабільнасць магніта, бо менш арыентаваныя дамены першымі губляюць сваю арыентацыю.Такія стабільныя магніты будуць дэманстраваць пастаянны магнітны паток пры ўздзеянні роўных або больш нізкіх тэмператур.Акрамя таго, стабільная партыя магнітаў будзе дэманстраваць меншыя змены патоку ў параўнанні адзін з адным, паколькі вяршыня крывой званка з нармальнымі характарыстыкамі змены будзе бліжэй да значэння патоку партыі.


Час публікацыі: 7 ліпеня 2022 г