Was sind die Hauptnachteile von Aluminium-Nickel-Kobalt (AlNiCo)-Magneten?

Die wichtigsten Nachteile von Aluminium-Nickel-Kobalt (AlNiCo)-Magneten sind folgende:

1. Niedrige Koerzitivfeldstärke und geringe Anfälligkeit für Entmagnetisierung

• Niedrige Koerzitivfeldstärke : AlNiCo-Magnete weisen eine sehr niedrige Koerzitivfeldstärke auf, typischerweise unter 160 kA/m. Die Koerzitivfeldstärke ist ein Maß für die Fähigkeit eines Magneten, einer Entmagnetisierung zu widerstehen. Eine niedrige Koerzitivfeldstärke bedeutet, dass AlNiCo-Magnete bei Einwirkung externer oder umgekehrter Magnetfelder leicht entmagnetisiert werden. Dies schränkt ihren Einsatz in Anwendungen ein, die starke und stabile Magnetfelder erfordern.
• Nichtlineare Entmagnetisierungskurve : Die Entmagnetisierungskurve von AlNiCo-Magneten ist nichtlinear, d. h. der Zusammenhang zwischen Magnetfeldstärke und Magnetisierung ist nicht direkt. Diese Nichtlinearität kann die Vorhersage und Steuerung des magnetischen Verhaltens von AlNiCo-Magneten in praktischen Anwendungen erschweren.
• Anfälligkeit gegenüber äußeren Einflüssen : Aufgrund ihrer geringen Koerzitivfeldstärke sind AlNiCo-Magnete besonders anfällig für Entmagnetisierung durch äußere Einflüsse wie Stöße, Vibrationen und Temperaturschwankungen. Daher eignen sie sich weniger für den Einsatz in rauen Umgebungen oder Anwendungen, bei denen mechanische Belastung ein Problem darstellt.

2. Hohe Kosten und Rohstoffausgaben

• Teure Rohstoffe : AlNiCo-Magnete bestehen aus seltenen Metallen wie Aluminium, Nickel und Kobalt, die relativ teuer sind. Die hohen Kosten dieser Rohstoffe tragen zu den insgesamt hohen Herstellungskosten von AlNiCo-Magneten bei.
• Vergleich mit anderen Magneten : Im Vergleich zu anderen Permanentmagnetmaterialien wie Ferritmagneten weisen AlNiCo-Magnete höhere Herstellungskosten auf. Dies kann ihre Wettbewerbsfähigkeit in preissensiblen Anwendungen beeinträchtigen.

3. Begrenzte Magnetfeldstärke

• Geringe magnetische Kraft : Obwohl AlNiCo-Magnete eine relativ hohe Remanenz (bis zu 1,35 T) aufweisen, ist ihre magnetische Gesamtkraft im Vergleich zu anderen Permanentmagneten wie Neodym-Eisen-Bor (NdFeB)-Magneten relativ gering. Dies schränkt ihren Einsatz in Anwendungen ein, die eine höhere Magnetfeldstärke erfordern.
• Anwendungsbeschränkungen : Aufgrund ihrer begrenzten Magnetfeldstärke eignen sich AlNiCo-Magnete nicht für Anwendungen, bei denen ein starkes und konzentriertes Magnetfeld erforderlich ist, wie beispielsweise in Hochleistungsmotoren, Generatoren und Magnetscheidern.

4. Schlechte mechanische Eigenschaften und Verarbeitbarkeit

• Geringe mechanische Festigkeit : AlNiCo-Magnete weisen eine geringe mechanische Festigkeit auf und sind spröde. Dadurch neigen sie unter mechanischer Belastung zu Rissen oder Brüchen, was ihren Einsatz in Anwendungen einschränkt, die mechanische Haltbarkeit erfordern.
• Schlechte Verarbeitbarkeit : AlNiCo-Magnete lassen sich nicht kaltverformen und müssen durch Gießen oder Sintern verarbeitet werden. Diese Verfahren stoßen hinsichtlich der herstellbaren Formen und Größen an ihre Grenzen, und die resultierenden Magnete können raue Oberflächen aufweisen, die eine Nachbearbeitung erfordern.
• Konstruktionsbeschränkungen : Aufgrund ihrer schlechten mechanischen Eigenschaften und Verarbeitbarkeit können AlNiCo-Magnete nicht als Strukturbauteile konstruiert werden und werden typischerweise in Anwendungen eingesetzt, bei denen ihre magnetischen Eigenschaften im Vordergrund stehen.

5. Schweres Gewicht

• Höhere Dichte : AlNiCo-Magnete weisen im Vergleich zu anderen Magnettypen eine höhere Dichte (ca. 7,0–7,3 g/cm³) auf. Das bedeutet, dass sie bei gleichem Volumen schwerer sind, was in Anwendungen, bei denen das Gewicht eine entscheidende Rolle spielt, wie beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt oder der Automobilindustrie, ein Nachteil sein kann.
• Auswirkungen auf die Leistung : Das hohe Gewicht von AlNiCo-Magneten kann die Leistung von Geräten beeinträchtigen, in denen sie verwendet werden, insbesondere von solchen, die ein leichtes und kompaktes Design erfordern.