При какой температуре магнит теряет свои свойства: Основные правила при работе с магнитами

Содержание

Основные правила при работе с магнитами

Главная / Тех. раздел

 

Главные правила, о которых необходимо помнить при работе с постоянными магнитами

Опасность при пользовании:

  • ♦ Опасность проглатывания

Не оставляйте детей наедине с магнитами. Не осознанно, они могу положить магнит в ротовую или носовую полости. Самое страшное, что дети могут проглотить небольшой по размеру магнит, что приведет к серьезным осложнениям со здоровьем ребенка. Магниты застревают в кишечнике!

 

  • ♦ Опасность электричества

Не оставляйте детей наедине с магнитами. Дети могут поместить магнит в отверстия розетки и пострадать от удара тока.

Пожалуйста, не давайте детям играть с магнитами!

 

Меры предосторожности:

  • ♦ Осторожность при работе с магнитами

Большие магниты очень мощные (большая сила притяжения), поэтому при работе с такими магнитами необходимо соблюдать элементарные меры безопасности: носить защитные перчатки. В противном случае, возможно, прищемить кожу рук или ушибить фаланги пальцев. Что приведет к значительным переломам.

 

  • ♦ Осторожность при соединении магнитов

Неодимовые магниты весьма хрупкие. При столкновении двух и более магнитов, они могут расколоться. Осколки могут отлететь далеко, поэтому лучший способ обезопасить себя и окружающих, это носить защитные очки, при работе с большими магнитами.

♦ Осторожно людям с ослабленным здоровьем

Если у вас подключен аппарат типа электрокардиостимулятора и т.п., то магнит необходимо держать на значительном расстоянии от них. Магнит способен нарушить работу аппаратов (вплоть до прекращения работы), что вызовет осложнения со здоровьем.

 

  • ♦ Осторожно при проходе под тяжелыми объектами

Не используйте магниты в качестве крепления для тяжелых грузов там, где люди могли бы получить ранения в случае непредвиденных обстоятельств. Убедитесь, что сила магнита применяется в соответствии с идеальными условиями. Применяйте высокую подушку безопасности.

Предупреждение:

  • ♦ О сильном магнитном поле

Большие магниты имеют сильное магнитное поле, которое отрицательно влияет на банковские карты, часы, мобильные телефоны, телевизоры, компьютеры, слуховые аппараты, громкоговорители и т.п. Сильное магнитное поле способно повредить все вышеперечисленные предметы (вывести из строя). Держите магниты на значительном расстоянии от них.

 

  • ♦ О возможной воспламеняемости магнитов

При механической обработки магнитов, образовавшаяся пыль может загореться. Избегайте механической обработки магнитов и используйте специальные инструменты и охлаждение водой, если вы подвергаете магниты обработке.

 

  • ♦ О возможной аллергии на никелевое покрытие магнитов

Для постоянных магнитов (в частности, магнитов NdFeB и SmCo) в качестве антикоррозийного покрытия чаще всего используют Ni (никель). Людям подверженным аллергии желательно избегать длительного контакта с такими магнитами.

 

  • ♦ Об авиа транспортировке магнитов

Магнитное поле, при неправильной упаковке магнитов, отрицательно влияет на навигационные приборы воздушного судна. При авиа транспортировке используйте антимагнитную упаковку, для изоляции магнитного поля.

 

  • ♦ О транспортировке магнитов наземным транспортом

При транспортировке магнитов любым наземным транспортом, их необходимо правильно упаковать, чтобы не вызвать беспорядок в посылках и не повредить более хрупкие товары в других посылках. Магниты изолируют большим слоем немагнитного материала (н-р, пенопласт), при необходимости используйте листовое железо для изоляции магнитного поля.

 

Для заметки:

  • ♦ Влияние магнитов на людей

Согласно научным исследованиям постоянные магниты не имеют резко положительного или резко отрицательного влияния на человека. Маловероятно, что постоянные магниты подвергают риску здоровье и жизнь человека, но исключать это полностью нельзя. Избегайте постоянного контакта с магнитами, а также храните большие магниты на расстоянии (~1 м.) от тела человека.

 

  • ♦ Раскалывание покрытия магнитов

Никелевое или любое другое покрытие магнита может отколоться при столкновении магнитов или большого давления на магниты. Тем самым в местах скола магниты могу окислиться при высокой влажности. Отделяйте большие магниты между собой, как минимум картонной подкладкой, также избегайте ударов на магниты и столкновении их друг с другом.

 

  • ♦ Окисление, коррозия, ржавчина магнитов

Магниты без покрытия, а также магниты с нарушенным слоем антикоррозийного покрытия, становятся более уязвимыми и подверженными коррозии при непрерывном использовании их в агрессивной окружающей среде, а также есть вероятность крошения магнитов без покрытия. Используйте постоянные магниты в сухом, закрытом помещении, с небольшой влажностью. Избегайте порчи покрытия магнитов.

 

  • ♦ Температуростойкость магнитов

У всех постоянных магнитов есть свой диапазон рабочих температур. Большинство неодимовых магнитов теряет часть своей магнитной силы при температуре более +80 0С. Но максимальная температура, при которой неодимовые магниты способны не терять свои свойства +200 0С (зависит от марки материала). Ферритовые магниты теряют свои магнитные свойства свыше +280 0С. Магниты AlNiCo (ЮНДК) выдерживают температуру до +450 0С. Магниты SmCo, в зависимости от марки материала, не размагничиваются при температуре 250-350

0C. Не используйте магниты свыше соответствующих марки материала температур.

 

  • ♦ Механическое воздействие на магниты

Неодимовые магниты весьма хрупкие, т.к. изготавливаются путем спечения определенных редкоземельных металлов. Также магниты теплочувствительные и подвержены окислению. При сверлении (или распиливая) магнит обычным инструментом, магнит может сломаться, раскрошиться, размагнититься или окислиться. Избегайте механической обработки магнитов.

Как разъединить несколько магнитов, можно посмотреть здесь.

 

При каких температурах лучше работать с магнитами.

Работа с магнитами при высоких или низких температурах.

Температура и магнитные свойства имеют прямо пропорциональное отношение.

В некоторых изделиях требуются магниты, которые могут работать при низких температурах, в то время как в других изделиях необходимы магниты, которые будут постоянно работать в условиях повышенных температур.

Некоторые магниты более выносливы при колебаниях температуры, но ни один из них полностью не защищен от воздействия температур.

 

Большинство магнитов лучше работает при низких температурах, чем при высоких. При работе магнита на повышенных температурах магнитные свойства начинают уменьшаться, часть из которых уже не восстанавливается, даже если вы будете снижать температуру в дальнейшем. Слишком высокая температура может снизить магнитные свойства магнита, за которые вы заплатили изначально. При дальнейшем увеличении температуры ваш магнит может размагнититься совсем.

Температурные результаты каждого магнита зависят от материала, размера и формы магнита. Все ограничения находятся на положительной стороне шкалы. На магниты не влияют низкие температуры, если они не покрыты толстой коркой льда. Но это не температура, это лед!

Магниты Alnico (ЮНДК) и температура.
Магниты Alnico хорошо работают в чрезвычайно жарких условиях.

Максимальная рабочая температура составляет около 535 ° С, а температура Кюри - 800 ° С.

 

Магниты из редкоземельных металлов
Неодимовые магниты и магниты сплава самарий-кобальт, долговечность и практичны, но:

Максимальная рабочая температура для неодимовых магнитов составляет около 80-200 градусов.
Магниты из сплава самарий-кобальт теряют магнитные свойства между 250 и 500 градусами Цельсия, а температура Кюри составляет от 700 до 800 градусов C.

 

Керамические или ферритовые магниты в условиях высокой температуры.
Керамические ферритовые магниты обеспечивают высокую производительность по хорошей цене. Они работают при максимальной температуре до 250 градусов C.

Керамические магниты - единственный тип магнитов, который мы не рекомендуем для работы в экстремальных холодных условиях. Этот материал становится хрупким при низких температурах и разрушается, а разрушенный магнит не может ничего удержать.

Характеристики и свойства неодимовых магнитов

В статье попробуем разобраться, на какие классы специалисты подразделяют неодимовые магниты, и какие характеристики считают наиболее важными.

Итак, на эффективность и, соответственно, на цену влияют следующие показатели:

  • Температурная устойчивость;
  • Сила на отрыв;
  • Коэрцитивная энергия.

 

Рабочая температура

Заметим, что на характеристики неодимового магнита никак не влияют низкие температуры. Однако при нагревании изделия из неодима теряют часть своих свойств, поэтому, выбирая товар, обратите внимание на его маркировку, обозначаемую буквой и цифрами:

  • N – Normal. Этот тип изделий применяют в условиях, где максимальная температура меньше 80 °С;
  • M – Medium стоит приобрести, если Вы планируете использовать оборудование до 100 °С;
  • H – класс High применим для достаточно высоких температур, но не выше отметки 120 °С;
  • SH – при температуре выше 150 °С неодимовый магнит теряет свойства и разрушается;
  • UH – Ultra High. Само название указывает на внушительную термоустойчивость изделия;
  • EH – Extra High. Магниты с такой маркировкой используют в местах, где температура может подниматься до 200 °С.

 

Сила на отрыв или магнитная энергия

Стоит осознавать прямую зависимость размера магнита от его силы. Ведь чем больше поверхность, к которой приложен магнит, тем больше усилий необходимо, чтоб его отделить от нее. Кроме того, магнитная энергия зависит от состава вещества, из которого состоит неодимовый магнит, параметр этот зашифрован в цифрах маркировки. Чем больше число, тем выше уровень магнитной энергии и, разумеется, чем внушительнее массогабаритные показатели устройства, тем больше его мощность.

 

Коэрцитивная сила и физические показатели

Речь идет о максимальном уровне магнитного поля, способном нарушить свойства изделия. Другими словами – коэрцитивная сила – уязвимость металла к воздействию полей, создаваемых окружающими предметами. Важно учитывать этот показатель при использовании магнита там, где на него может быть оказано большое воздействие поля. Коэрцитивная сила особенно важна, если планируется использование детали в составе того или иного агрегата. Ведь в окружении железных элементов неодимовый магнит характеристики свои может частично утратить со временем.

 

Кроме того, описываемые нами товары классифицируют еще по нескольким показателям. Например:

  • По электрическому сопротивлению и уровню электропроводимости;
  • По твердости. В среднем этот параметр равняется около 600 Hv;
  • По плотности, составляющей примерно 7,4 гр./см3
    ;
  • По температуре Кюри: 310 – 340 оС

Компания p-magnit.ru предлагает магниты неодимовые, параметры которых в точности соответствуют заявленным показателям.

Что такое магнетизм? | Goudsmit Magnetics

Кривая BH позволяет получить представление о следующих магнитных свойствах:

 

Кривая намагничивания (De-) - кривая BH = кривая гистерезиса

При периодически изменяющемся внешнем магнитном поле H намагниченность ферромагнитного материала отражает кривую намагничивания. Начиная с «исходного» материала без чистого намагничивания, синяя кривая появляется при первом приложении поля (см. изображение ниже).

При достижении плотности потока насыщения с напряженностью магнитного поля Hs, намагниченность не увеличивается.


Остаточная напряженность поля BR
Если затем инвертировать поле, намагниченность при напряженности поля H = 0 не уменьшится полностью до нуля. Существует напряженность остаточного поля BRв результате того, что «области Вейса» не вернулись в исходное состояние.


Напряженность коэрцитивного магнитного поля Hc
Только в случае, если внешняя напряженность поля достигла противоположно направленного значения — напряженность коэрцитивного магнитного поля Hc, намагниченность В = 0, и продукт размагничивается. Площадь петли, через которую проходит переменная намагниченность, является мерой потерь. Материалы с низкими значениями Hc и, следовательно, с небольшими гистерезис-петлями называются мягкими магнитными материалами. Если Hc очень большой, они называются твердыми магнитными материалами.

 

'Гистерезис' присутствует в ферромагнитном материале. Это показано на рисунке ниже. Напряженность магнитного поля H показана вдоль оси x, а степень намагниченности (магнитная индукция) B — вдоль оси у. Если магнитное поле отсутствует, намагниченности в начале нет, и мы снова оказываемся в точке начала координат графика.

 

Если приложить магнитное поле, ферромагнитный материал становится магнитным. Воздействие продолжается до тех пор, пока все «области Вейса» в материале не будут иметь одинаковую ориентацию. Теперь материал имеет максимальную намагниченность, и увеличение магнитного поля не оказывает дальнейшего влияния на степень намагниченности. Если магнитное поле ослабить, области Вейса по большей части сохранят свое положение.

 

Когда поле становится более отрицательным, общая намагниченность также изменяет направление. Это продолжается до тех пор, пока все спины не будут ориентированы в другом направлении и намагниченность не изменится. Теперь продукт размагничен.

 

Назад к содержанию

 

Кривая гистерезиса (кривая BH)

Виды постоянных магнитов

Виды постоянных магнитов

     Прежде, чем начать разбираться, какие бывают магниты, необходимо обрести понимание, что же такое магнит. Магнитом называется изделие из магнитотвердого материала с высокой остаточной магнитной индукцией, которая остается в изделие на долгое время. Характеристики того или иного магнита прежде всего зависят от его основы, а именно из какого материала они сделаны.

Бариевые и стронциевые ферриты

     Исходя из названия, легко можно предположить, что в данном магните присутствуют такие материалы Ba (Барий) и Sr (Стронций). Рассмотрим преимущества и недостатки таких магнитов:

     

Преимущества:

  •      В данном виде магнитов, основным преимуществом является его цена. Именно из-за его малой себестоимости и производят данный тип магнитов.
  •      Данный вид магнитов имеют очень высокую устойчивость к размагничиванию. На размагничивание, практически не влияет внешнее магнитное поле или положительный температурный режим
  •      Магниты, практически не подвержены коррозии, что является одним из главных факторов в некоторых отраслях, где применяются эти магниты

Недостатки:

  •      Несмотря на состав магнитов (металл с высокой механической прочностью) данный вид магнитов довольно хрупок.
  •      При отрицательных температурах магниты могут полностью размагничиваться

Неодимовые магниты

     Пожалуй, самый распространенный вид магнитов. Данные магниты состоят из сплава NdFeB (Неодим, Железо, Бор). Для более высокой коррозийной устойчивости неодимовые магниты покрывают никелем или цинком, реже медью. Они имеют огромное усилие притяжения, что является его главной особенностью. Разнообразие в применении магнитов поражает воображение любого человека. Практически во всех областях производства применяются неодимовые магниты

Преимущества:

  •      Главным преимуществом данного типа магнита является, высокие магнитные свойства
  •      Практически не размагничиваются со временем
  •     Относительно невысокая стоимость

Недостатки:

  •      Высокая коррозийность неодимового сплава
  •      Температурный режим, при котором магниты полностью размагничиваются.

 

 Самарий-Кобальтовые магниты

     Данный вид магнитов SmCo, очень редко используется в обычной промышленности, пожалуй главной отраслью для этих магнитов, является – космическая отрасль. Именно из-за своих преимуществ его используют в производстве двигателей, различных сенсорах и других устройств.

Преимущества:

  •      Температурный режим при котором магнит не теряет своих магнитных свойств (от -60 до +350 градусов по Цельсию). Полная потеря магнитных свойств, примерно при температуре равной 800 градусов по Цельсию.
  •      Не подвержен коррозии, в отличие от неодимовых магнитов, не нуждается в дополнительном покрытии
  •      Сплав легок в обработке, легко придать любую форму

Недостатки:

  •      Высокая стоимость материала за счет редкоземельных материалов – самария и кобальта. Процесс очистки металлов затратный и очень дорогостоящий.
  •      Самарий-кобальтовые магниты очень хрупкие, самый хрупкий вид магнитов из всех представленных

 

Магниты Альнико (ЮНДК)

     Свое название данный вид магнитов получил за счет формулы материала, из которого он состоит AlNiCO (Алюминий+Никель+Кобальт+Железо). Изготавливается методом литья порошковой массы на основе железа и последующим равномерным охлаждением.

Преимущества:

  •      Температурный режим при котором магнит не теряет своих магнитных свойств (от -60 до +550 градусов по Цельсию).
  •      Не подвержен коррозии, не нуждается в дополнительном покрытии
  •      Более низкая стоимость в отличие от самарий-кобальтовых магнитов

 

Недостатки:

  •      Хрупкость магнита, требует более аккуратного обращения при использовании.
  •      Не высокие магнитные свойства по сравнению с остальными видами магнитов

Постоянные магниты | Элматех - ведущий поставщик Разработка и производство магнитов

Постоянные (твердотельные) магниты на основе сплавов редкоземельных металлов Неодим-Железо-бор (NdFeB), Самарий-Кобальт (SmCo), ЮНДК (Alnico), Ферриты. В наличии на складе в Москве.

Максимально полный ассортимент магнитов которые вы можете приобрести из наличия или заказать производство по индивидуальному заданию.

Основные характеристики постоянных магнитов:

Остаточная магнитная индукция (Br, Тесл или Гаусс, G) — намагниченность, оставшаяся после намагничивания материала, из которого изготовлен постоянный магнит, измеренная на его поверхности, в замкнутой системе. Единица измерения — Тесла, в системе СИ или Гаусс, в сист. СГС. Это основная характеристика магнита. Иногда, эту величину называют — «сила магнита».

Магнитная индукция, B / Br (Тесла или Гаусс, G) — результат приборного измерения (гауссметром / тесламетром или магнитометром) реального, фактического поля магнита на каком-то расстоянии от него или на его поверхности.

Коэрцитивная сила по индукции, Hcb (кА/м) — величина внешнего магнитного поля, требуемого для полного размагничивания магнита, намагниченного до состояния насыщения. Характеризует устойчивость к размагничиванию (ГОСТ 19693).

Максимальное энергетическое произведение, (BH)max МГсЭ (МГауссЭрстед, в системе СГС) — мощность магнита.

Температурный коэффициент остаточной магнитной индукции, Tc of Br (ТКВr) (% на °C) — характеризует изменение магнитной индукции от температуры.

Максимальная рабочая температура, Tmax (градусов по Цельсию) — предел температуры, при которой магнит временно теряет часть своих магнитных свойств. При последующем охлаждении — все магные свойства восстанавливаются (в отличие от точки Кюри). Превышение нагрева на несколько десятков градусов больше Tmax — может вызвать частичное размагничивание магнетика (после остывания, оставшаяся сила притяжения будет меньше изначальной; при этом, точные измерительные стрелочные приборы и подобные им — уже не годятся для работы).

Точка Кюри, Tcur (°C) — температура, выше которой исчезает намагниченность ферромагнетиков.
Никель — +358 °C
Железо — +769 °C.
Кобальт — +1121 °C

Сила сцепления — усилие (направленное перпендикулярно плоскостям контакта), необходимое, чтобы оторвать магнит от обработанной, плоской и ровной стальной поверхности. Например, относительно небольшой неодимовый магнитик, выполненный в виде компактного цилиндра или шайбы без центрального отверстия, с собственным весом, примерно, триста грамм, диаметром 50 миллиметров и высотой 20 мм — притягивается к железу с силой, составляющей более 80 килограмм. Нужно учесть, что при продольном сдвиге вдоль контактной поверхности или при отрыве с края — понадобится приложить меньшие усилия. Мощность и индукция однотипных магнетиков, приблизительно, пропорциональны их массе. При работе с сильными магнитами, необходимо строго соблюдать правила техники безопасности, особенно — беречь от травм руки, чтобы их не прищемило.

Размагничивание и срок службы магнитов
Магниты теряют намагниченность — при сильных механических вибрациях, ударах, деформациях и значительных перепадах температуры. Полное размагничивание произойдёт при нагревании выше температуры Кюри (она отличается для каждого конкретного ферромагнитного материала, например — Железо +769 °C и свои значения — для сплавов нескольких металлов) или в мощном магнитном поле, затухающем переменном или противоположно направленном постоянном, напряжённостью — не меньше величины коэрцитивной силы для данного магнетика. Самые распространённые железные магниты, в обычных комнатных условиях и без нарушения условий эксплуатации — будут размагничиваться очень долго. За период 10 лет — неодимовые магниты теряют менее 2% силы, кобальтовые — меньше 1 процента своей намагниченности. Хуже параметры у ферритов и Альнико — они ненадёжны, быстро садятся, стареют и работают в половину силы, что, нередко, считается производственным браком.

Заказать данный товар Вы можете по телефону:

+7 (495) 290-38-37

Свойства ферритовых магнитов. | МеханикИнфо

 

Магнит — одно из самых простых устройств, знакомых каждому. Вряд ли отыщется человек, который в детстве не играл с красно-синей подковой, притягивающей металлические предметы. Но естественно, это приспособление предназначено далеко не для игр: оно используется в самых различных сферах, начиная от быта и заканчивая промышленными цехами.

Среди всех разновидностей магнитных материалов именно ферритовый магнит является самым узнаваемым и востребованным по всему миру. Они составляют около 75% от всех покупаемых приспособлений подобного типа. Дело в том, что это устройство — достаточно простое и недорогое, а его технические характеристики позволяют использовать его для различных целей.

 

Ферритовый магнит характеристики

 

Характеристика Показатель
плотность, г/см3 4,5-5,1
удельное электрическое сопротивление, Ом.м 1х103
максимальная рабочая температура, °С 300
температура Кюри, °С 450
температурный коэффициент Hcj, %/°С -0,2
температурный коэффициент Br, %/°С +0,27

 

Чем отличается ферритовый магнит от неодимового

 

Конкуренцию ферриту может составить только неодим, который также обладает повышенными эксплуатационными свойствами. Отличия неодимовых магнитов от ферритовых можно оценить по таким пунктам:

  • сила примагничивания. Изделие из неодима существенно превосходит феррит по силе этому параметру. К тому же величина магнитного поля первого варианта в 2 раза больше, чем у второго;
  • срок службы. Феррит утрачивает свои магнитные свойства за 7-10 лет, после чего он превращается в обычный кусок металла. В свою очередь неодимовые устройства за сотню лет размагничиваются всего на 1%;
  • форма магнита. Долгое время ферриты выпускались исключительно в форме подковы, но сегодня они представлены в таком же ассортименте различных форм, как и неодимы;
  • температурный режим. Феррит можно использовать при температуре от -30°С до 300°С, тогда как неодим теряет магнитную силу при температуре выше 80°С;
  • стоимость. Магниты из неодима в разы дороже ферритовых моделей, что объясняется сложностью их производства и обработки.

Очевидно, что на вопрос, какие магниты лучше ферритовые или неодимовые, нет однозначного ответа. Выбор устройства во многом зависит от сферы его применения и среды использования.

 

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:

Баббит: недостатки и альтернативы. Ремонт подшипников скольжения;

Свинец, свойство металла. Пункт приема свинца.

 

Изготовление ферритовых магнитов

 

Ферритовый магнит для динамиков и прочих приспособлений может быть изготовлен несколькими способами. Самые распространенные варианты производства:

  • путем спекания — необходимые химические элементы предварительно спекаются в определенных пропорциях, после чего смесь измельчается до однородности и снова спекается;
  • литье под давлением — позволяет формировать изделия со сложным контуром;
  • путем каландрирования — подобный процесс позволяет формировать из магнита гибкие ленты и рулоны;
  • метод экструдирования — позволяет изготавливать магниты с фиксированным профилем и поперечным сечение.

 

Где применяются ферриты?

 

Они широко распространены в различных сферах. Например, они используются в процессе производства микроволновых печей и разработки динамиков. Ферриты встречаются и в тяжелой промышленности: их применяют для изготовления двигателей, генераторов, насосных приводов и измерительного оборудования.

Магнитные устройства этого типа есть в фотоаппаратах, принтерах, сканерах, клавиатурах и системных блоках, бортовых компьютерах автомобилей и gps-навигаторах.

Именно ферритовые сувенирные магнитики мы цепляем на холодильник или используем на офисных досках. В быту это приспособление также встречается крайне часто. С его помощью можно отыскать упавшую иголку или мелкий шуруп.

Магниты из феррита продаются практически в любом строительном магазине, однако лучше приобретать их у проверенных продавцов или напрямую у производителей через маркетплейс. Только тогда вы сможете быть уверены в качестве продукции.

 

Может ли магнит потерять свои свойства? - Блог

Все знают, что такое магнит, но не все понимают магнитные свойства и то, как на них влияют время, температура, износ и внешние магнитные поля.

Магниты сделаны из ферромагнитных материалов и имеют крошечные магнитные домены. В естественном состоянии эти домены не выровнены и обладают небольшим магнетизмом, если вообще проявляют его. При приложении сильного магнитного поля происходит выравнивание, и материал становится магнитным

Типы магнита

Магниты могут быть постоянными, сохраняя свое магнитное выравнивание после магнетизма, или временными, например, электромагниты, теряющие свой магнетизм когда магнитное поле снято.Различные материалы проявляют магнитные свойства, в том числе:

Железо: Используется для электромагнитов, а также в постоянном магните
Оксиды железа: Гематит, магнетит и оксид железа
Никель: От магнитных до умеренных температур
Кобальт: Сохраняет магнетизм при высоких температурах
Сплавы: Некоторые сплавы железа, никеля или кобальта
Редкоземельные элементы: Самарий и неодимовые магниты

Постоянный магнит

Постоянные магниты обычно производятся из комбинации материалов.Распространенные типы включают:
Феррит: Известный как керамический магнит и сделанный из феррита стронция, дешевый и устойчивый к коррозии, но хрупкий и трудный для обработки. Можно использовать до 250 ° C.
Alnico: Сплав алюминия, никеля, железа и кобальта с хорошей коррозионной стойкостью и практичен до 425 ° C.
Неодим: Мощные неодимовые магниты из неодима, железа и бора, часто покрытые гальваническим покрытием или эпоксидной смолой для повышения коррозионной стойкости и ограниченные температурой до 200 ° C.
Самарий: Изготовлен из кобальта и самария, дорогой, мощный, устойчивый к коррозии и выдерживающий температуру до 350 ° C.

  • Пластик: Порошковый постоянный магнит, связанный термопластом. Отличные механические свойства, но не более 120 ° C.

    Износ магнита

    Магнит может изнашиваться, и это необходимо учитывать. Факторы, вызывающие потерю магнитных свойств, включают:

    Эрозия: Магнитная сила напрямую зависит от физических размеров, поэтому износ, а также отломанные части приводят к меньшей магнитной силе.Ферритовый магнит особенно уязвим для сколов.
    Коррозия: Нарушает физическую структуру, раздвигая магнитные домены и побуждая их терять ориентацию.
    Повышенная температура: Магнитные материалы теряют магнетизм при нагревании, но они восстанавливают магнетизм при охлаждении при условии, что максимальная температура ниже их температуры Кюри. Выше температуры Кюри магнит навсегда теряет весь или часть своего магнетизма.
    Внешние магнитные поля: Сильные противоположные магнитные поля могут привести к потере ориентации магнитных доменов и релаксации в более низкое энергетическое состояние, где они не выровнены.Эту тенденцию можно уменьшить, добавив материалы, которые помогают удерживать магнитные домены в правильной ориентации.
    Время: Хотя магнит со временем становится слабее, скорость естественного размагничивания зависит от рабочей температуры и внешних магнитных полей и занимает много лет, если температура магнита поддерживается ниже максимальной рабочей температуры.

    Выбор правильного магнита
    Есть много факторов, которые влияют на выбор лучшего магнита для каждого приложения.К ним относятся стоимость, требуемая магнитная сила, устойчивость к коррозии, форма и рабочая температура. Если вы столкнулись с проблемой поиска подходящего магнита для вашего приложения, пришлите нам подробную информацию о том, что вам нужно, и позвольте нам порекомендовать лучший магнит для вашего приложения.

Как магнит теряет свой магнетизм?

Что делает магнит магнитным?

••• leszekglasner / iStock / Getty Images

Сегодня большинство магнитов изготавливают из сплавов.Некоторые из наиболее распространенных сплавов - алюминий-никель-кобальт, неодим-железо-бор, самарий-кобальт и стронций-железо. Для намагничивания сплава на сплав воздействуют магнитным полем, которое фактически изменяет структуру, выстраивая молекулы в линии посредством процесса, известного как поляризация.

Нагрев

••• Hemera Technologies / AbleStock.com / Getty Images

Для каждого материала магнита существует температура Кюри или температура, при которой тепло разрушает поляризацию материала, в результате чего он теряет свою магнитные свойства.Эти бывшие магниты можно повторно намагничивать так же, как сплавы намагничиваются впервые. Температура ниже температуры Кюри может ослабить магнит, но магнетизм обычно возвращается к полной силе, когда он возвращается к нормальным температурам.

Более сильные магнитные поля

••• Jupiterimages / Polka Dot / Getty Images

Чем выше коэрцитивная сила магнита, тем больше вероятность, что он сохранит свои магнитные характеристики даже в магнитном поле противоположной полярности.Некоторые магнитные материалы, такие как керамика, имеют низкую коэрцитивную силу, поэтому их магнитные свойства легче удалить. К более сильным магнитам иногда применяются противоположные магниты, чтобы уменьшить их магнитную силу, чтобы они не были слишком сильными, чтобы их можно было использовать.

Время

••• Goodshoot / Goodshoot / Getty Images

Время - очень неэффективное средство размагничивания магнитного объекта. Магниты очень медленно теряют свою магнитную силу. Например, самариево-кобальтовые магниты могут снизить свою магнитную силу примерно на 1 процент за десять лет.

Электромагниты

••• Райнер Плендл / iStock / Getty Images

Другой тип магнита - это электромагнит. Материал становится магнитным, когда через него пропускают электрический ток. Однако, когда электричество прекратится, материал перестанет быть магнитным.

Эксперименты с магнитами: что происходит при нагревании магнита

Магниты можно найти во многих повседневных предметах и ​​технологиях, таких как автомобили, телефоны и компьютеры. Благодаря способности постоянных магнитов создавать собственное магнитное поле они могут использоваться в различных изделиях и ситуациях.Однако они небезупречны. На силу магнита могут влиять определенные изменения окружающей среды, например температура. Влияние температуры на неодимовые магниты - одно из самых интересных явлений для наблюдения и оценки. В этом эксперименте с магнитами мы специально исследуем, как магниты реагируют на сильное нагревание.

Предупреждение о безопасности: Поскольку в этом эксперименте используются потенциально опасные высокие температуры и магниты, он не предназначен для детей и не должен проводиться без надлежащей защитной одежды.

  • Термометр (212 ° F или 100 ° C)
  • Пластиковые клещи
  • 2-стержневые неодимовые магниты
  • Защитные очки и перчатки
  • Вода
  • Плита
  • Сковорода
  • Пластиковая чаша
  • 100 скрепки из железа

Часть 1: Испытание при комнатной температуре
  1. Сначала проведите магнитный тест при комнатной температуре. Выложите скрепки в пластиковую миску.
  2. Погрузите один из неодимовых стержневых магнитов в чашу с зажимами и снимите его, записав полученное количество.
  3. Снимите скрепки с магнита и отложите его в сторону. Замените скрепки в чаше.

Часть 2: Испытание горячим магнитом
  1. Горячая вода и металлы могут вызвать серьезные ожоги, поэтому важно принять необходимые меры безопасности. Наденьте защитные очки и перчатки.
  2. Нагрейте около ¾ стакана воды в небольшой кастрюле до температуры 185–212 ° F или 85–100 ° C. Температура кипения воды должна быть близка к этому температурному диапазону или находиться в пределах этого диапазона.Используйте свой термометр, чтобы проверить, подходит ли градус.
  3. Используя пластиковые щипцы, осторожно поместите неодимовый магнит в воду. Будьте предельно осторожны, чтобы не разбрызгивать горячую воду.
  4. Дайте магниту нагреться в воде примерно на 15 минут.
  5. Осторожно извлеките магнит из воды пластиковыми щипцами и поместите его в емкость со скрепками.
  6. Посмотрите и запишите, сколько скрепок собрано.
  7. Подождите, пока магнит полностью остынет, прежде чем пытаться работать с ним без клещей.

Нагретый магнит не будет захватывать скрепки или захватывать очень мало, в зависимости от температуры и времени, в течение которого он был нагрет. При нагревании выше 176 ° по Фаренгейту (80 ° Цельсия) магниты быстро теряют свои магнитные свойства. Магнит будет постоянно размагничиваться, если подвергаться воздействию этих температур в течение определенного времени или нагреваться при значительно более высокой температуре (температуре Кюри).

Тепловое размагничивание также зависит от материалов, из которых изготовлен магнит.Некоторые типы магнитов, такие как самарий-кобальт (SmCo), обладают более высокой термостойкостью. Существуют также другие типы магнитов из неодима-железа-бора (NdFeB), которые менее восприимчивы к деградации теплового потока.

Магниты состоят из атомов. В нормальных условиях окружающей среды эти атомы выравниваются между полюсами и способствуют магнетизму. В более горячих условиях частицы внутри магнита движутся все быстрее и спорадически. Это перемешивание сбивает частицы с толку и смещает их, что приводит к потере магнетизма.

Теперь, когда вы проверили, как тепло влияет на магниты, как вы думаете, как сильный холод повлияет на магнит? Посмотрите наш другой эксперимент, посвященный влиянию низких температур на магниты. Не стесняйтесь посетить наш инвентарь магнитов для расходных материалов или связаться с нами с любыми вопросами о магнитах!

Фото Эни

Как температура влияет на неодимовые магниты

При применении неодимовых магнитов очень важно понимать максимальную рабочую температуру каждого сорта магнита.Неодимовые магниты лучше всего работают при более низких температурах, они даже становятся сильнее, когда температура становится ниже, примерно до -130 ° C. Однако некоторые марки неодимовых магнитов также могут подвергаться воздействию очень высоких температур, прежде чем их свойства начнут изменяться и они потеряют свой магнетизм, временно или навсегда.

Знаете ли вы? Неодимовые магниты лучше работают при более низких температурах.

Как правило, неодимовые магниты теряют 0,11% своего магнетизма на каждый 1 градус Цельсия повышения температуры.Эти небольшие потери полностью компенсируются при охлаждении, при условии, что максимальная рабочая температура не будет превышена. Если оно превышено, то небольшие потери не будут восстановлены при охлаждении, и последующие циклы горячего-холодного будут приводить к ухудшению магнитных характеристик.

Две буквы, следующие за названием марки, определяют номинальную температуру и представляют самую высокую рабочую температуру, которую может выдержать магнит до того, как его магнитные свойства будут серьезно затронуты. Эти характеристики всегда следует рассматривать как ориентировочные, поскольку другие факторы, такие как размер и форма, также влияют на характеристики магнита при высоких температурах.

Обычные неодимовые магниты наиболее сильны при температурах до 80 ° C, но после этого они теряют свой магнитный выход. С другой стороны, марки с рейтингом «VH / AH» могут работать при температурах до 230 ° C. В таблице ниже указаны максимальные рабочие температуры для каждого класса.

Неодимовые магниты также могут подвергаться воздействию постоянных полей размагничивания и излучения, поэтому важно всегда полностью понимать среду, в которой будет использоваться магнит.

Например, неодимовый магнит в свободном пространстве будет размагничиваться при более низкой температуре, чем магнит того же размера, соединенный с куском мягкого металла.

Магниты любят холод, неодимовый магнит продолжит свою работу при рабочих температурах до -130 ° C. Утверждается, что в этот момент направление магнетизма сдвигает снижение производительности примерно на 15%. Хотя магниты ненавидят, когда их очень быстро перемещают из действительно низких температур в действительно горячие, этот тепловой удар может привести к их поломке или растрескиванию.

СУФФИКС ТИПА МАГНИТА Макс. Рабочая температура
(на основе высокой рабочей точки)
Без суффикса 80 ºC = 176 ºF *
M 100 ° C = 212 ° F
H 120ºC = 248 ºF
SH 150 ºC = 302 ºF
UH 180 ºC = 356 ºF
EH 200 ºC = 392 ºF
AH 230 ºC = 446 ºF
* 60 ºC для N50 и N52

Можно ли повторно намагнитить неодимовые магниты, ослабленные нагреванием?

При превышении максимальной рабочей температуры сорта неодима магниты будут ослаблены, при значительном превышении магниты размагнитятся.Можно перемагнитить неодимовые магниты, но они не будут такими сильными, как были изначально. Чем больше будет превышена рабочая температура, тем слабее будут магниты после повторного намагничивания.

Для высокотемпературных применений следует использовать самариево-кобальтовые и высокотемпературные неодимовые магниты.

Дополнительная информация по неодимовым магнитам

Как купить неодимовые магниты

Как температура влияет на магнетизм?

Магниты используются в повседневной жизни.Они используются в производстве, автомобилях, системах безопасности и электронных устройствах. Даже сама земля является магнитом.

Как температура влияет на магнетизм магнитов?

Чтобы понять температурные эффекты, нам нужно взглянуть на атомную структуру элементов, составляющих магнит. Температура влияет на магнетизм, усиливая или ослабляя силу притяжения магнита. Магнит, подвергающийся воздействию тепла, испытывает уменьшение своего магнитного поля, поскольку частицы внутри магнита движутся со все более быстрой и спорадической скоростью.Это перемешивание сбивает с толку и смещает магнитные домены, вызывая уменьшение магнетизма. И наоборот, когда тот же магнит подвергается воздействию низких температур, его магнитные свойства улучшаются, а сила увеличивается.

Помимо силы магнита, легкость его размагничивания также зависит от температуры. Как и сила магнита, сопротивление размагничиванию обычно уменьшается с повышением температуры. Единственным исключением являются керамические (ферритовые) магниты, которые легче размагнитить при низкой температуре и труднее размагнитить при высокой температуре.

Различные материалы магнита по-разному реагируют на температуру. Магниты Alnico обладают лучшей прочностной стабильностью, за ними следуют SmCo, NdFeB, а затем керамические. Магниты из NdFeB обладают наибольшим сопротивлением размагничиванию (коэрцитивностью), но наибольшим изменением температуры. Магниты Alnico обладают наименьшим сопротивлением размагничиванию, но наименьшим изменением температуры. У Alnico самая высокая рабочая температура, за ней идут SmCo, керамика, а затем NdFeB.

Не все понимают, что форма магнита влияет на его максимально допустимую температуру.Это особенно важно для магнитов NdFeB, потому что они имеют наибольшее изменение сопротивления размагничиванию с температурой. По мере увеличения длины намагниченной оси увеличивается ее сопротивление размагничиванию.

Как температура влияет на магнетизм герконов?

Подобно магнитам, магнетизм герконового переключателя уменьшается при более высокой температуре и увеличивается при более низкой температуре. Это связано с тем, что высокие температуры увеличивают случайное движение атомов и смещение магнитных доменов.В результате к геркону при высокой температуре необходимо приложить больше магнетизма. Другими словами, при повышении температуры втягивание увеличивается. В зависимости от типа переключателя, его чувствительности (срабатывания) и диапазона температур этот эффект может быть несущественным или значительным.

Не ожидайте, что все переключатели будут одинаково отслеживать температуру. Степень изменения втягивания будет изменяться в зависимости от температуры - меньше, если тип переключателя и втягивание одинаковы, больше, если тип переключателя и втягивание различаются.

Нижние втягивающие переключатели имеют преимущество меньшего изменения втягивания при изменении температуры, поскольку они работают в более низкой точке кривой намагничивания. HSI Sensing производит герконовые переключатели и приводы датчиков приближения с различными магнитными материалами в зависимости от требований приложения.

HSI Sensing производит герконовые переключатели и приводы датчиков приближения из различных магнитных материалов в зависимости от требований применения.

Магниты когда-нибудь теряют свой магнетизм?


Спросил: Кевин Х.

Ответ

Да, постоянный магнит может потерять свой магнетизм. Это может произойти тремя распространенными способами:

1) Через тепло : ферромагнетики теряют свой магнетизм при нагревании выше точки, известной как температура Кюри. В этот момент энергия, подводимая к магниту из-за тепла, будет постоянно нарушать структуру магнитных доменов материала, превращая его в парамагнитный материал [аналогичный эффект происходит в материалах, называемых твердыми ферритами, которые проявляют форму магнетизма, называемую ферримагнетизмом. ; аналогичная температура для этих материалов известна как точка Нееля].Вам придется повторно намагнитить магнит, либо в соленоиде, либо в другом постоянном магните, чтобы восстановить магнетизм. Если вы немного нагреете магнит, он потеряет часть своего магнетизма, но при возвращении к комнатной температуре (в зависимости от того, насколько сильно он был нагрет и от формы самого магнита), можно восстановить полный магнетизм.

2) Через размагничивающее магнитное поле : постоянные магниты обладают характеристикой, называемой коэрцитивностью, которая представляет собой способность материала противостоять размагничиванию под действием приложенного магнитного поля.Современные материалы с постоянными магнитами, такие как Sm-Co и Nd-Fe-B, имеют высокую коэрцитивность; более старые материалы, такие как Alnico или керамические [твердые ферритовые] материалы, имеют более низкую коэрцитивную силу. Таким образом, с помощью достаточно сильного магнитного поля противоположной полярности можно размагнитить магнит (будь то другой постоянный магнит или соленоид). Интересно, что противоположное магнитное поле иногда применяется к магниту, чтобы «сбить его с ног» или снизить его общую магнитную мощность, чтобы его можно было надлежащим образом использовать в приложении.

3) Via shock : это действительно применимо только к более старым материалам, таким как магнитная сталь и материалы Alnico; механизм, который создает коэрцитивную силу, означает, что они подвержены размагничиванию, если через материал передается достаточное количество энергии посредством удара, например, при падении или ударе молотком. Современные материалы не страдают такими проблемами.
Ответил: Гарет Хэтч, доктор философии, технический директор - Dexter Magnetic Technologies

Как температура влияет на разные магниты?

Основы магнетизма и температуры

В целом магниты лучше работают в холодных условиях, чем в жарких.Сильный нагрев обычно приводит к потере магнитной силы. Если температура окружающей среды поднимется выше определенной точки, называемой максимальной рабочей температурой, магнит может навсегда потерять часть своей прочности. Если его дополнительно нагреть, он потеряет больше прочности, а если нагреть до температуры Кюри, он фактически потеряет всю магнитную силу. Максимальная рабочая температура и температура Кюри определяются материалом, из которого изготовлен конкретный магнит, а также размером и формой магнита.

Использование магнитов при температуре ниже комнатной не является проблемой.

Температура и распространенные типы магнитов

Редкоземельные магниты

Обычно изготовленные из неодима или самарий-кобальта, редкоземельные магниты ценятся за их прочность и способность работать в относительно суровых условиях. Хотя неодим на самом деле является более прочным из двух типов, он наименее способен выдерживать экстремальные температуры. Неодимовые магниты обычно имеют максимальную рабочую температуру от 125 до 150 градусов по Цельсию и температуру Кюри от 310 до 400 градусов по Цельсию.

Для экстремальных условий лучше подходят самариево-кобальтовые магниты, чем неодимовые. Магниты из самария и кобальта обычно имеют максимальную рабочую температуру от 250 до 500 градусов по Цельсию и температуру Кюри от 700 до 800 градусов по Цельсию.

Магниты Алнико

Магниты

Alnico - хороший выбор для использования в очень жарких условиях. Максимальная рабочая температура магнита Alnico обычно составляет около 525 градусов по Цельсию, а температура Кюри составляет около 800 градусов по Цельсию.

Гибкие магниты

Эти магниты имеют свойства, аналогичные свойствам керамических магнитов, поскольку гибкие магниты представляют собой слоистую смесь керамического порошка и гибкого связующего. Однако гибкие магниты менее надежны при высоких температурах, чем керамические магниты, поскольку связующий материал становится нестабильным при температуре примерно 100 градусов Цельсия.

Керамические магниты

Для некоторых высокотемпературных применений керамические магниты, также называемые твердоферритовыми магнитами, предлагают большую ценность и производительность.Они имеют максимальную рабочую температуру примерно 250 градусов Цельсия или выше и температуру Кюри примерно 450 градусов Цельсия. Однако эти магниты не рекомендуется использовать в криогенных приложениях. Они менее терпимы к холоду, чем другие типы магнитов, и демонстрируют некоторую необратимую потерю прочности при температурах ниже -60 градусов по Цельсию.

Электромагниты

В отличие от постоянных магнитов, описанных выше, электромагниты являются временными магнитами.Однако, как и у других магнитов, на их характеристики влияет температура окружающей среды. Электромагниты обычно лучше всего работают при комнатной температуре. Сильный нагрев вызывает разрушение проводки и герметика.

Если у вас есть вопрос о выборе подходящего магнита для высокотемпературного применения, свяжитесь с нами сегодня.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *