Wir wählen vier Haupttypen heute im Einsatz, um Vergleiche anzustellen. Sie sind NdFeB, Alnico, SmCo, Ferrit-Magneten.
1.Magnetic Leistungs
2.Effects der Temperatur
3.Effects der Exposition auf magnetische Stabilität
4.Corrosion Widerstand ohne Beschichtung
5.Price Vergleich
6.Properties der magnetischen Kraftlinien
7.Useful Designvorschlag
8.Typical Anwendungen von Dauermagneten

Die meisten Magnete sind anisotrop, und kann nur in der Orientierungsrichtung magnetisiert werden. Obwohl isotrope Magnete können in einer beliebigen Richtung magnetisiert werden, sind sie im allgemeinen in geringeren Leistung als anisotrope Magnete. Wenn Sie permanent magnetischen Material zu wählen, ist es notwendig, die folgenden Aspekte zu berücksichtigen:
• Magnet Stabilität erforderlich.
• Maximale Arbeitstemperatur.
• Verfügbarkeit.
• Korrosionsbeständigkeit.
• Kosten.
• Größe und / oder Gewicht Einschränkungen.
• Flux Bedarf für die jeweilige Anwendung.

1.Magnetic Leistungs
BHmax ist der Punkt, an dem ein Magnet bietet am meisten Energie für die minimale Lautstärke. Wenn Sie die magnetische Leistung der unterschiedlichen Arten und Qualitäten von Permanentmagneten vergleichen möchten, ist die bequemste Methode, um ihre BHmax berücksichtigen.

NdFeB (N38H) 306 kJ / m³ 38 MGO
Alnico (anisotrope Alcomax III) 42 kJ / m³ 5.2 MGO
SmCo (2,17) 208 kJ / m³ 26 MGO
Ferrit (anisotrope) 26 kJ / m³ 3.3 MGO

MGO in CGS-Einheiten, kJ / m3 in SI-Einheiten

Ein weiterer Parameter, der berücksichtigt werden sollte, ist die Flußdichte auf der Polfläche eines Magneten. Diese Zahl ist oft für die Br, aber eigentlich ist es rein die Induktion in einem geschlossenen Kreislauf. Die folgende Tabelle zeigt typische Polfläche Flussdichten der vier Qualitäten bei Arbeiten in etwa ihre BHmax Punkten.

NdFeB (N38H) 450 mT (4500 Gauss)
Alnico (anisotrope Alcomax III) 130 mT (1300 Gauss)
SmCo (2,17) 350 mT (3500 Gauss)
Ferrit (anisotrope) 100 mT (1000 Gauss)

2.Effects der Temperatur
Auswirkungen der Temperatur können in zwei Kategorien, reversible und irreversible klassifiziert werden. Die reversiblen mit der Temperatur ändert nichts mit der Form, Größe oder des Arbeitspunktes auf der Demagnetisierungskurve tun. Sie sind abhängig von Materialzusammensetzung. Wenn ein Magnet in die Ausgangstemperatur gebracht werden reversible Verluste ganz ohne Ummagnetisierung verschwinden. Irreversible Verluste wird nicht kommen, wenn eine bestimmte Temperatur nicht überschritten wird. Darüber hinaus können sie auch durch die bei einem möglichst hohen Betriebspunkt wie möglich begrenzt werden. Aber wenn die Außentemperatur die Curie-Temperatur des Magneten übersteigt, innerhalb der Magnet metallurgische Veränderungen auftreten, und es wird nicht behebbaren Verluste.

Temperaturkoeffizient von Br (20 ° C-150 ° C)

NdFeB (N38H) - 0,12% ° C
Alnico (anisotrope Alcomax III) - 0,02% ° C
SmCo (2,17) - 0,03% ° C
Ferrit (anisotrope) - 0,19% ° C

Maximale Arbeitstemperatur (keine irreversible Verluste)

Der Arbeitspunkt der Schaltung bestimmt die maximale Arbeitstemperatur eines Magneten. Je höher der Arbeitspunkt je höher die Temperatur der Magnet betrieben werden kann.

NdFeB (N38H) 120 ° C
Alnico (anisotrope Alcomax III) 550 ° C
SmCo (2,17) 300 ° C
Ferrit (anisotrope) 250 ° C

Irreversible Verluste können durch den Magneten remagnetizing wiederhergestellt werden.

Curie-Temperatur (nicht behebbarer Verluste auftreten)

Innerhalb der Magnetstruktur , wenn die Curie-Temperatur erreicht ist, metallurgische Veränderungen auftreten und die einzelnen magnetischen Domänen brechen. Sobald diese Verluste kommen sie nicht durch remagnetizing umgekehrt werden.

NdFeB (N38H) 320 ° C
Alnico (anisotrope Alcomax III) 860 ° C
SmCo (2,17) 750 ° C
Ferrit (anisotrope) 460 ° C

Auswirkungen der Temperatur unter Null

Unterschiedliche Materialgruppen werden durch niedrige Temperaturen unterschiedlich betroffen. Darüber hinaus wird der Einfluss eng mit der Magnetform sowie seine Arbeitspunkt auf der Entmagnetisierungskurve verbunden.

NdFeB (N38H) Keine irreversible Verluste bis zu 77 K
Alnico (anisotrope Alcomax III) Permanent Verluste von nicht mehr als 10% auf bis zu 4K erwarten
 
SmCo (2,17) Minimale Verluste bis zu 4K
Ferrit (anisotrope) Großes irreversible Verluste unter - 60 ° C

3.Effects der Exposition auf magnetische Stabilität
Obwohl hohe Temperatur ist die größte Bedrohung für die magnetische Stabilität, hat Exposition gegenüber hohen externen Feldern auch eine Wirkung auf bestimmte Arten von Magneten. Die folgende Tabelle zeigt verschiedene Grade von Effekten:

NdFeB (N38H) Sehr niedrig
Alnico (anisotrope Alcomax III) Hoch
SmCo (2,17) Sehr niedrig
Ferrit (anisotrope) Nieder

Auswirkungen von Schock und Vibration
Die frühesten Magnete wurden immer durch Stöße und Vibrationen betroffen, aber jetzt wenig Wirkung auf die moderne Magnetmaterialien, mit Ausnahme der am ehesten kalibriert Geräte hat. Allerdings werden mechanische Auswirkungen verursachen Magnetmaterialien zu spröde und gebrochen sein. SmCo ist die spröde eins.

Auswirkungen der Strahlung
Magnete sind innerhalb Partikelstrahlablenkung Anwendungen verwendet und solche mit einem höheren Hci sind besser geeignet, um die in solchen Umgebungen verwendet werden. Nach einigen Versuchen hat SmCo erhebliche Verluste, wenn sie ein hohes Maß an Strahlung (109 bis 1.010 Rad) ausgesetzt. Für NdFeB, es Verluste 50% bei 4x106 rad und 100% bei 7x107 rad. Verluste bei geringer Strahlungs sind grundsätzlich die gleichen wie Temperaturverluste. Es ist bemerkenswert, dass einige Magnetwerkstoffe haben Cobalt in ihnen, und Cobalt kann Strahlung nach der Exposition zu behalten.

Auswirkungen der Form
Die Leistung und Stabilität eines Magnet werden auch durch ihre Form beeinflusst. Die Form des Magneten bestimmt seine Betriebspunkt entlang der Entmagnetisierungskurve. Je höher die Arbeitsstelle ist, desto schwieriger für den Magneten entmagnetisiert werden. Magnete, die eine größere Länge haben oder in einem geschlossenen Magnetkreis verwendet werden, haben eine bessere Leistung und magnetische Stabilität.
Einige Methoden können angenommen, um magnetische Stabilität in der Leistung, wie lokale Entmagnetisierung und Hochtemperatur-Aging-Behandlung zu verbessern. Nach Setzen Sie den Magneten im Voraus auf mögliche schädliche Einflüsse, die instabile Struktur und magnetische Domänen verschwinden und der Magnet magnetisch stabiler.
Der Totalausfall der Zusammensetzung wird auch dazu führen, Leistungsverlust. Korrosion kann die Magnetstruktur nach unten zu brechen, und für NdFeB, ein Engagement in Wasserstoff, um strukturelle Aufgliederung sowie führen.

Auswirkungen der Zeit
Zeit hat nur geringe Auswirkungen auf den Magneten und vernachlässigbar ist. Es gibt nur einen Verlust von weniger als 1 x 10 -5 pro Jahr bei 200 º C im Durchschnitt. Eigentlich ein Zeitraum von 100.000 Stunden (11,4 Jahre) bewirkt, dass kein Verlust für SmCo, während es nur einen Verlust von weniger als 3% für Alcomax III bei niedrigen Durchlässigkeit Koeffizienten.

4.Corrosion Widerstand ohne Beschichtung

Beschichtung der Magnete Form verhindern korrodiert. Es gibt viele Schutzbeschichtungen erhältlich. NdFeB-Magnete haben oft Nickel, Zink, Lack, Epoxy oder Parylene als Schutzbeschichtung. Normalerweise Alnicomagneten nicht Beschichtung benötigen, aber Pulverbeschichtung und Galvanik verwendet werden, wenn erforderlich.

NdFeB (N38H) Schlechte
Alnico (anisotrope Alcomax III) Fair
SmCo (2,17) Ausgezeichnet
Ferrit (anisotrope) Excellent

5.Price Vergleich

Es gibt mehrere Faktoren, die den Preis beeinflussen eines Magneten, wie Form, Toleranzen und Menge. Ist der wichtigste Effekt jedoch die Kosten für den Basisrohstoff. Wenn neue Größen und Serienfertigung von Magneten benötigt werden, sollte Werkzeug manchmal berücksichtigt werden. Außerdem sind Vorrichtungen manchmal für eine enge Toleranz Bearbeitung erforderlich.

NdFeB (N38H) Hoch (x10)
Alnico (anisotrope Alcomax III) Medium (x5)
SmCo (2,17) Sehr hoch (x20)
Ferrit (anisotrope) Low (x1)

6.Properties der magnetischen Kraftlinien

• Magnetkraftlinien bilden geschlossene Kurve, die außerhalb des Magneten wird von Nordpol zum Südpol und innerhalb des Magneten vom Südpol zum Nordpol gerichtet.
• Magnetkraftlinien stets den Weg des geringsten Widerstandes zwischen entgegengesetzten Magnetpolen.
• Magnetkraftlinien nie kreuzen. Sie einander abstoßen, wenn sie sich in derselben Richtung bewegen.
• Normalerweise magnetischen Kraftlinien immer entlang von gekrümmten Bahnen zu bewegen.
• Magnetkraftlinien folgen immer den kürzesten Weg durch unterschiedliche Medien.
• Magnetkraftlinien immer aus oder in einen Magnetmaterial im rechten Winkel zur Oberfläche.
• Alle Ferromagnetische Materialien haben begrenzte Fähigkeit, Kraftlinien tragen. Wenn sie ihre Grenze erreicht haben, verhalten sie sich, als ob sie nicht da waren, wie ein Luftspalt oder ähnliches.

7.Useful Designvorschlag

Achten Sie immer auf die Arbeitstemperatur des Materials die Sie benötigen.
Die Temperatur hat die grössten Auswirkungen auf magnetische Stabilität, so dass immer sie berücksichtigen als Teil der Design und Ihr Material / Güte Wahl.
Der stärkste ist vielleicht nicht die beste sein.
Neben Flussstärke, gibt es noch viele andere Faktoren in magnetischen Designs in Betracht gezogen werden.
Magnetleistung kann mit einem Stahlmast Stück verbessert werden.
Manchmal ist es nützlich, eine Stahl Polstück verwenden, um den Fluß umzuleiten zu einem nützlichen Teil des Magnetkreises.
Wählen Sie zwei Polen statt einem Pol zum Halten / Anziehungs Anwendungen.
Da der Fluss nicht eine weite Strecke, sollte der Luftspalt zwischen dem Magneten und dem anzuziehenden Objekt so gering wie möglich gehalten werden.
Replikation der Anwendung ist der beste Weg, um eine magnetische Vorrichtung zu testen.
Es ist nicht eine einfache einzigen Test, der Ihnen sagt alles über einen Magneten, so dass die Wiederverwendung der Magnet in seiner Anwendung wäre der beste Weg für Sie, mehr und mehr über seine Leistung kennen.
Wenn Sie Seltenerd-Magneten zu verwenden, die sich Flusslinien wird eine Herausforderung sein.
Stahlstangen sind nicht in diesem Fall nützlich.
8.Typical Anwendungen von Dauermagneten
Permanentmagnete haben breite und verschiedene Anwendungen in vielen Branchen. Sie können jedoch alle in verschiedene Kategorien wie folgt unterteilt werden:

• Umwandlung elektrischer Energie in physikalische Bewegung
    Motoren, Lautsprecher, Aktoren, Zähler und andere Instrumentierung
• Konvertieren physischer Bewegung in elektrische Energie
    Generatoren, Sensoren und Mikrofone
• Erzeugung von mechanischer Energie
    Hält, zieht, Heben, Fahren, Fördern, abstoßende und Trenn
• Mechanische, um Wärme
    Wirbelstrom und Hysterese-Laufwerke
• Steuern Felder
    Glühen, Plasmakontrolle, Sputtern und NMR