Који је опсег магнетног енергетског производа за феритне магнете? Које су карактеристике њиховог резидуалног магнетизма и коерцитивности?

Асортиман феритних магнета за магнетну енергију

Феритни магнети, познати и као керамички магнети, састоје се првенствено од гвожђе оксида (Fe₂O₃) комбинованог са баријум или стронцијум карбонатом. Широко се користе у разним применама због своје исплативости, отпорности на корозију и стабилности на високим температурама. Производ магнетне енергије (BHmax) је кључни параметар који квантификује максималну магнетну енергију која се може складиштити у магнетном материјалу. За феритне магнете, BHmax се обично креће од 230 до 430 MT (мегатесла) , што је еквивалентно приближно 32 до 59 kJ/m³ или 1,8 до 4,2 MGOe (мегагаус-ерстеда) . Овај опсег указује да феритни магнети генеришу слабија магнетна поља у поређењу са високоперформансним магнетима попут неодимијум гвожђе бор (NdFeB) и самаријум кобалт (SmCo) магнета, који имају знатно веће BHmax вредности.

Карактеристике резидуалног магнетизма у феритним магнетима

Резидуални магнетизам, често назван реманенција (Br), је јачина магнетног поља која остаје у магнету након што је потпуно намагнетизован, а затим уклоњен из спољашњег магнетног поља. За феритне магнете, резидуални магнетизам је критични параметар који одређује њихову способност да одрже стабилно магнетно поље током времена.

• Магнитуда : Заостали магнетизам феритних магнета обично пада у опсегу од 3,9 до 4,2 килогауса (kG) или 390 до 420 милитесла (mT) . Ова вредност је релативно нижа у поређењу са магнетима високих перформанси, али је довољна за многе примене где није потребно јако магнетно поље.
• Стабилност : Феритни магнети показују добру стабилност свог резидуалног магнетизма током времена. Једном када се намагнетишу, могу да одрже своје резидуално магнетно поље током дужег периода без значајне деградације, што их чини погодним за примену у сталним магнетима.
• Зависност од температуре : На резидуални магнетизам феритних магнета утичу промене температуре. Како температура расте, резидуални магнетизам се благо смањује, али овај ефекат је генерално реверзибилан када се температура врати у нормалне опсеге. Феритни магнети имају негативан температурни коефицијент индукције (Br), што значи да се њихов резидуални магнетизам смањује за око 0,2% по степену Целзијуса са повећањем температуре. Међутим, њихова висока сопствена коерцитивност се побољшава са температуром, повећавајући њихову отпорност на демагнетизацију на повишеним температурама.

Карактеристике коерцитивности у феритним магнетима

Коерцитивност (Hc) је јачина магнетног поља потребна за потпуну демагнетизацију магнета који је претходно намагнетисан до густине флукса засићења. То је мера отпора магнета на демагнетизацију и кључна је за одређивање перформанси магнета у динамичким окружењима магнетних кола.

• Висока коерцитивност : Феритни магнети су познати по својој високој коерцитивности, што значи да су веома отпорни на демагнетизацију. Ова карактеристика је неопходна за перманентне магнете, јер осигурава да магнет одржава своја магнетна својства током времена и под различитим условима рада. Коерцитивност феритних магнета може се кретати од 170 до 400 kA/m (килоампера по метру) , у зависности од специфичног састава и процеса производње.
• Способност против демагнетизације : Због своје високе коерцитивности, феритни магнети су погодни за рад у окружењима са великим температурним променама и динамичким магнетним пољима. Могу да издрже силе демагнетизације и да задрже своја магнетна својства, што их чини идеалним за примене као што су мотори, генератори и звучници.
• Температурни коефицијент : Феритни магнети имају позитиван температурни коефицијент сопствене коерцитивности (Hci), што значи да се њихова коерцитивност повећава са температуром. Конкретно, коерцитивност се мења за око +0,27% по степену Целзијуса повећања температуре у односу на собну температуру. Ова карактеристика чини феритне магнете отпорнијим на демагнетизацију на повишеним температурама, побољшавајући њихове перформансе у применама на високим температурама. Међутим, на веома ниским температурама, њихова коерцитивност може да се смањи, што потенцијално може довести до демагнетизације ако је магнет изложен изузетно хладним срединама.

Практичне импликације и примене

Комбинација умереног резидуалног магнетизма и високе коерцитивности чини феритне магнете погодним за широк спектар примена где су важне исплативост, отпорност на корозију и стабилност на високим температурама. Неке уобичајене примене укључују:

• Мотори и генератори : Феритни магнети се широко користе у електромоторима, генераторима и актуаторима због своје способности да одржавају стабилно магнетно поље у динамичким условима.
• Звучници : Висока коерцитивност и добра температурна стабилност феритних магнета чине их идеалним за употребу у звучницима, где обезбеђују конзистентно магнетно поље за репродукцију звука.
• Магнетни сепаратори : Феритни магнети се користе у магнетним сепараторима за уклањање челичних загађивача из течности и прахова због њихове отпорности на корозију и ниске цене.
• Системи за хлађење и грејање, вентилацију и климатизацију : Користе се у моторима вентилатора, моторима пумпи и компресорима у системима за хлађење и грејање, вентилацију и климатизацију (HVAC).
• Потрошачка електроника : Феритни магнети се налазе у разним електронским уређајима, укључујући звучнике, магнетне браве и сензоре.
• Аутомобилска индустрија : Користе се у системима електричног серво управљача, аутомобилским сензорима и компонентама испод хаубе због своје исплативости и отпорности на корозију.