Какъв е диапазонът на магнитното енергийно произведение за феритните магнити? Какви са характеристиките на техния остатъчен магнетизъм и коерцитивност?

Продуктова гама от феритни магнити за магнитна енергия

Феритните магнити, известни още като керамични магнити, са съставени предимно от железен оксид (Fe₂O₃), комбиниран с бариев или стронциев карбонат. Те се използват широко в различни приложения поради своята икономическа ефективност, устойчивост на корозия и стабилност при високи температури. Продуктът на магнитната енергия (BHmax) е ключов параметър, който определя количествено максималната магнитна енергия, която може да се съхрани в магнитен материал. За феритните магнити BHmax обикновено варира от 230 до 430 MT (мегатесла) , което е еквивалентно на приблизително 32 до 59 kJ/m³ или 1,8 до 4,2 MGOe (мегагаус-ерстеда) . Този диапазон показва, че феритните магнити генерират по-слаби магнитни полета в сравнение с високопроизводителни магнити като неодимови железни борови (NdFeB) и самарий-кобалтови (SmCo) магнити, които имат значително по-високи стойности на BHmax.

Характеристики на остатъчния магнетизъм във феритните магнити

Остатъчният магнетизъм, често наричан реманентност (Br), е силата на магнитното поле, която остава в магнита, след като е бил напълно намагнитен и след това отстранен от външното магнитно поле. За феритните магнити остатъчният магнетизъм е критичен параметър, който определя способността им да поддържат стабилно магнитно поле във времето.

• Магнитуда : Остатъчният магнетизъм на феритните магнити обикновено е в диапазона от 3,9 до 4,2 килогауса (kG) или от 390 до 420 милитесла (mT) . Тази стойност е относително по-ниска в сравнение с високопроизводителните магнити, но е достатъчна за много приложения, където не е необходимо силно магнитно поле.
• Стабилност : Феритните магнити показват добра стабилност на остатъчния си магнетизъм във времето. След като бъдат намагнитени, те могат да поддържат остатъчното си магнитно поле за продължителни периоди без значително влошаване, което ги прави подходящи за приложения с постоянни магнити.
• Температурна зависимост : Остатъчният магнетизъм на феритните магнити се влияе от температурните промени. С повишаване на температурата остатъчният магнетизъм леко намалява, но този ефект обикновено е обратим, когато температурата се върне в нормални граници. Феритовите магнити имат отрицателен температурен коефициент на индукция (Br), което означава, че остатъчният им магнетизъм намалява с около 0,2% на градус Целзий за повишаване на температурата. Въпреки това, високата им вътрешна коерцитивност се подобрява с температурата, повишавайки устойчивостта им на размагнетизиране при повишени температури.

Характеристики на коерцитивността във феритните магнити

Коерцитивността (Hc) е силата на магнитното поле, необходима за пълно размагнетизиране на магнит, който преди това е бил намагнетизиран до неговата плътност на магнитния поток на насищане. Тя е мярка за съпротивлението на магнита на размагнетизиране и е от решаващо значение за определяне на работата на магнита в динамични среди на магнитни вериги.

• Висока коерцитивност : Феритните магнити са известни с високата си коерцитивност, което означава, че са много устойчиви на размагнетизиране. Тази характеристика е от съществено значение за постоянните магнити, тъй като гарантира, че магнитът запазва магнитните си свойства във времето и при различни работни условия. Коерцитивността на феритните магнити може да варира от 170 до 400 kA/m (килоампера на метър) , в зависимост от специфичния състав и производствения процес.
• Способност за предотвратяване на размагнитване : Поради високата си коерцитивност, феритните магнити са подходящи за работа в среди с големи температурни промени и динамични магнитни полета. Те могат да издържат на сили на размагнитване и да запазят магнитните си свойства, което ги прави идеални за приложения като двигатели, генератори и високоговорители.
• Температурен коефициент : Феритните магнити имат положителен температурен коефициент на присъща коерцитивност (Hci), което означава, че тяхната коерцитивност се увеличава с температурата. По-конкретно, коерцитивността се променя с около +0,27% на градус Целзий за повишаване на температурата от околната. Тази характеристика прави феритните магнити по-устойчиви на размагнетизиране при повишени температури, подобрявайки тяхната производителност при приложения с висока температура. Въпреки това, при много ниски температури тяхната коерцитивност може да намалее, което потенциално води до размагнетизиране, ако магнитът е изложен на изключително студена среда.

Практически последици и приложения

Комбинацията от умерен остатъчен магнетизъм и висока коерцитивност прави феритните магнити подходящи за широк спектър от приложения, където са важни икономическата ефективност, устойчивостта на корозия и стабилността при високи температури. Някои често срещани приложения включват:

• Двигатели и генератори : Феритните магнити се използват широко в електрически двигатели, генератори и задвижващи механизми поради способността им да поддържат стабилно магнитно поле при динамични условия.
• Високоговорители : Високата коерцитивност и добрата температурна стабилност на феритните магнити ги правят идеални за използване във високоговорители, където осигуряват постоянно магнитно поле за възпроизвеждане на звук.
• Магнитни сепаратори : Феритните магнити се използват в магнитни сепаратори за отстраняване на железни замърсители от течности и прахообразни материали поради тяхната устойчивост на корозия и ниска цена.
• Хладилни и ОВК системи : Използват се във вентилаторни двигатели, помпени двигатели и компресори в хладилни и отоплителни, вентилационни и климатични (ОВК) системи.
• Потребителска електроника : Феритните магнити се намират в различни електронни устройства, включително високоговорители, магнитни ключалки и сензори.
• Автомобилна индустрия : Използват се в електрически сервоусилватели на волана, автомобилни сензори и компоненти под капака, поради тяхната икономическа ефективност и устойчивост на корозия.