Aký je rozsah magnetického energetického produktu feritových magnetov? Aké sú charakteristiky ich zvyškového magnetizmu a koercivity?

Sortiment feritových magnetov s magnetickou energiou

Feritové magnety, známe aj ako keramické magnety, sa skladajú prevažne z oxidu železa (Fe₂O₃) v kombinácii s uhličitanom bárnatým alebo strontnatým. Vďaka svojej nákladovej efektívnosti, odolnosti voči korózii a stabilite pri vysokých teplotách sa široko používajú v rôznych aplikáciách. Produkt magnetickej energie (BHmax) je kľúčový parameter, ktorý kvantifikuje maximálnu magnetickú energiu, ktorú je možné uložiť v magnetickom materiáli. Pre feritové magnety sa BHmax typicky pohybuje od 230 do 430 MT (megateslá) , čo zodpovedá približne 32 až 59 kJ/m³ alebo 1,8 až 4,2 MGOe (megagauss-oerstedov) . Tento rozsah naznačuje, že feritové magnety generujú slabšie magnetické polia v porovnaní s vysokovýkonnými magnetmi, ako sú neodýmové železo-bórové (NdFeB) a samárium-kobaltové (SmCo) magnety, ktoré majú výrazne vyššie hodnoty BHmax.

Charakteristiky zvyškového magnetizmu vo feritových magnetoch

Zvyškový magnetizmus, často označovaný ako remanencia (Br), je sila magnetického poľa, ktorá zostáva v magnete po jeho úplnej zmagnetizácii a následnom odstránení z vonkajšieho magnetického poľa. Pre feritové magnety je zvyškový magnetizmus kritickým parametrom, ktorý určuje ich schopnosť udržiavať stabilné magnetické pole v priebehu času.

• Veľkosť : Zvyškový magnetizmus feritových magnetov sa typicky pohybuje v rozmedzí 3,9 až 4,2 kilogoussov (kG) alebo 390 až 420 militesla (mT) . Táto hodnota je relatívne nižšia v porovnaní s vysokovýkonnými magnetmi, ale postačuje pre mnohé aplikácie, kde nie je potrebné silné magnetické pole.
• Stabilita : Feritové magnety vykazujú dobrú stabilitu svojho zvyškového magnetizmu v priebehu času. Po zmagnetizovaní si dokážu udržať svoje zvyškové magnetické pole dlhší čas bez výraznej degradácie, vďaka čomu sú vhodné pre aplikácie s permanentnými magnetmi.
• Teplotná závislosť : Zvyškový magnetizmus feritových magnetov je ovplyvnený zmenami teploty. S rastúcou teplotou sa zvyškový magnetizmus mierne znižuje, ale tento efekt je vo všeobecnosti reverzibilný, keď sa teplota vráti do normálnych rozsahov. Feritové magnety majú záporný teplotný koeficient indukcie (Br), čo znamená, že ich zvyškový magnetizmus sa znižuje približne o 0,2 % na stupeň Celzia so zvýšením teploty. Ich vysoká vnútorná koercivita sa však s teplotou zlepšuje, čím sa zvyšuje ich odolnosť voči demagnetizácii pri zvýšených teplotách.

Charakteristiky koercivity vo feritových magnetoch

Koercivita (Hc) je sila magnetického poľa potrebná na úplnú demagnetizáciu magnetu, ktorý bol predtým zmagnetizovaný na svoju saturačnú hustotu magnetického toku. Je to miera odolnosti magnetu voči demagnetizácii a je kľúčová pre určenie výkonu magnetu v dynamických prostrediach magnetických obvodov.

• Vysoká koercivita : Feritové magnety sú známe svojou vysokou koercivitou, čo znamená, že sú veľmi odolné voči demagnetizácii. Táto vlastnosť je nevyhnutná pre permanentné magnety, pretože zabezpečuje, že magnet si zachováva svoje magnetické vlastnosti v priebehu času a za rôznych prevádzkových podmienok. Koercivita feritových magnetov sa môže pohybovať od 170 do 400 kA/m (kiloampérov na meter) v závislosti od konkrétneho zloženia a výrobného procesu.
• Schopnosť odolávať demagnetizačným silám : Vďaka svojej vysokej koercivite sú feritové magnety vhodné na prácu v prostrediach s veľkými teplotnými zmenami a dynamickými magnetickými poľami. Dokážu odolávať demagnetizačným silám a zachovávať si svoje magnetické vlastnosti, vďaka čomu sú ideálne pre aplikácie, ako sú motory, generátory a reproduktory.
• Teplotný koeficient : Feritové magnety majú kladný teplotný koeficient vnútornej koercivity (Hci), čo znamená, že ich koercivita sa zvyšuje s teplotou. Konkrétne sa koercivita mení približne o +0,27 % na stupeň Celzia zvýšenie teploty oproti okolitej teplote. Táto vlastnosť robí feritové magnety odolnejšími voči demagnetizácii pri zvýšených teplotách, čo zlepšuje ich výkon vo vysokoteplotných aplikáciách. Pri veľmi nízkych teplotách sa však ich koercivita môže znížiť, čo môže viesť k demagnetizácii, ak je magnet vystavený extrémne chladnému prostrediu.

Praktické dôsledky a aplikácie

Kombinácia mierneho zvyškového magnetizmu a vysokej koercivity robí feritové magnety vhodnými pre širokú škálu aplikácií, kde je dôležitá nákladová efektívnosť, odolnosť proti korózii a stabilita pri vysokých teplotách. Medzi bežné aplikácie patria:

• Motory a generátory : Feritové magnety sa široko používajú v elektromotoroch, generátoroch a ovládačoch vďaka svojej schopnosti udržiavať stabilné magnetické pole za dynamických podmienok.
• Reproduktory : Vysoká koercivita a dobrá teplotná stabilita feritových magnetov ich robí ideálnymi na použitie v reproduktoroch, kde poskytujú konzistentné magnetické pole pre reprodukciu zvuku.
• Magnetické separátory : Feritové magnety sa používajú v magnetických separátoroch na odstraňovanie železných nečistôt z kvapalín a práškov kvôli ich odolnosti voči korózii a nízkym nákladom.
• Chladiace a HVAC systémy : Používajú sa vo ventilátorových motoroch, čerpadlách a kompresoroch v chladiacich a vykurovacích, vetracích a klimatizačných (HVAC) systémoch.
• Spotrebná elektronika : Feritové magnety sa nachádzajú v rôznych elektronických zariadeniach vrátane reproduktorov, magnetických západiek a senzorov.
• Automobilový priemysel : Používajú sa v systémoch elektrického posilňovača riadenia, automobilových senzoroch a komponentoch pod kapotou kvôli ich nákladovej efektívnosti a odolnosti voči korózii.