Koji je raspon magnetskog energetskog produkta za feritne magnete? Koje su karakteristike njihovog preostalog magnetizma i koercitivnosti?

Asortiman feritnih magneta za magnetsku energiju

Feritni magneti, poznati i kao keramički magneti, sastavljeni su prvenstveno od željeznog oksida (Fe₂O₃) u kombinaciji s barijevim ili stroncijevim karbonatom. Široko se koriste u raznim primjenama zbog svoje isplativosti, otpornosti na koroziju i stabilnosti na visokim temperaturama. Produkt magnetske energije (BHmax) ključni je parametar koji kvantificira maksimalnu magnetsku energiju koja se može pohraniti u magnetskom materijalu. Za feritne magnete, BHmax se obično kreće od 230 do 430 MT (megatesla) , što je ekvivalentno približno 32 do 59 kJ/m³ ili 1,8 do 4,2 MGOe (megagauss-oersteda) . Ovaj raspon ukazuje na to da feritni magneti generiraju slabija magnetska polja u usporedbi s visokoučinkovitim magnetima poput neodimij-željezo-bor (NdFeB) i samarij-kobalt (SmCo) magneta, koji imaju znatno veće BHmax vrijednosti.

Karakteristike rezidualnog magnetizma u feritnim magnetima

Preostali magnetizam, često nazivan remanencija (Br), je jakost magnetskog polja koja ostaje u magnetu nakon što je potpuno magnetiziran, a zatim uklonjen iz vanjskog magnetskog polja. Za feritne magnete, preostali magnetizam je ključni parametar koji određuje njihovu sposobnost održavanja stabilnog magnetskog polja tijekom vremena.

• Magnituda : Preostali magnetizam feritnih magneta obično pada u raspon od 3,9 do 4,2 kilogua (kG) ili 390 do 420 militesla (mT) . Ova vrijednost je relativno niža u usporedbi s visokoučinkovitim magnetima, ali je dovoljna za mnoge primjene gdje nije potrebno jako magnetsko polje.
• Stabilnost : Feritni magneti pokazuju dobru stabilnost svog preostalog magnetizma tijekom vremena. Nakon magnetiziranja, mogu održavati svoje preostalo magnetsko polje dulje vrijeme bez značajne degradacije, što ih čini prikladnima za primjenu u permanentnim magnetima.
• Ovisnost o temperaturi : Na rezidualni magnetizam feritnih magneta utječu promjene temperature. Kako temperatura raste, rezidualni magnetizam se lagano smanjuje, ali taj je učinak općenito reverzibilan kada se temperatura vrati u normalne raspone. Feritni magneti imaju negativni temperaturni koeficijent indukcije (Br), što znači da se njihov rezidualni magnetizam smanjuje za oko 0,2% po stupnju Celzija porasta temperature. Međutim, njihova visoka intrinzična koercitivnost poboljšava se s temperaturom, povećavajući njihovu otpornost na demagnetizaciju na povišenim temperaturama.

Karakteristike koercitivnosti u feritnim magnetima

Koercitivnost (Hc) je jakost magnetskog polja potrebna za potpunu demagnetizaciju magneta koji je prethodno magnetiziran do svoje gustoće magnetskog fluksa zasićenja. To je mjera otpora magneta demagnetizaciji i ključna je za određivanje performansi magneta u dinamičkim okruženjima magnetskih krugova.

• Visoka koercitivnost : Feritni magneti poznati su po svojoj visokoj koercitivnosti, što znači da su vrlo otporni na demagnetizaciju. Ova karakteristika je bitna za permanentne magnete, jer osigurava da magnet zadrži svoja magnetska svojstva tijekom vremena i pod različitim radnim uvjetima. Koercitivnost feritnih magneta može se kretati od 170 do 400 kA/m (kiloamperi po metru) , ovisno o specifičnom sastavu i proizvodnom procesu.
• Sposobnost protiv demagnetizacije : Zbog svoje visoke koercitivnosti, feritni magneti su prikladni za rad u okruženjima s velikim temperaturnim promjenama i dinamičkim magnetskim poljima. Mogu izdržati sile demagnetizacije i zadržati svoja magnetska svojstva, što ih čini idealnim za primjene kao što su motori, generatori i zvučnici.
• Temperaturni koeficijent : Feritni magneti imaju pozitivan temperaturni koeficijent intrinzične koercitivnosti (Hci), što znači da se njihova koercitivnost povećava s temperaturom. Točnije, koercitivnost se mijenja za oko +0,27% po stupnju Celzija porasta temperature u odnosu na sobnu. Ova karakteristika čini feritne magnete otpornijima na demagnetizaciju na povišenim temperaturama, poboljšavajući njihove performanse u primjenama na visokim temperaturama. Međutim, na vrlo niskim temperaturama njihova koercitivnost može se smanjiti, što potencijalno može dovesti do demagnetizacije ako je magnet izložen ekstremno hladnim okruženjima.

Praktične implikacije i primjene

Kombinacija umjerenog rezidualnog magnetizma i visoke koercitivnosti čini feritne magnete prikladnima za širok raspon primjena gdje su važni isplativost, otpornost na koroziju i stabilnost na visokim temperaturama. Neke uobičajene primjene uključuju:

• Motori i generatori : Feritni magneti se široko koriste u elektromotorima, generatorima i aktuatorima zbog svoje sposobnosti održavanja stabilnog magnetskog polja u dinamičkim uvjetima.
• Zvučnici : Visoka koercitivnost i dobra temperaturna stabilnost feritnih magneta čine ih idealnim za upotrebu u zvučnicima, gdje pružaju konzistentno magnetsko polje za reprodukciju zvuka.
• Magnetski separatori : Feritni magneti se koriste u magnetskim separatorima za uklanjanje željeznih onečišćenja iz tekućina i prahova zbog svoje otpornosti na koroziju i niske cijene.
• Rashladni i HVAC sustavi : Koriste se u motorima ventilatora, motorima pumpi i kompresorima u sustavima hlađenja i grijanja, ventilacije i klimatizacije (HVAC).
• Potrošačka elektronika : Feritni magneti nalaze se u raznim elektroničkim uređajima, uključujući zvučnike, magnetske brave i senzore.
• Automobilska industrija : Koriste se u sustavima električnog servo upravljača, automobilskim senzorima i komponentama ispod poklopca motora zbog svoje isplativosti i otpornosti na koroziju.