При выборе материала для постоянного магнита перед инженером встают четыре основных вопроса:
Какие магнитные свойства материала необходимы?
Какие требования предъявляются к физическим свойствам материала?
Какие температуры предстоит выдержать магниту?
Какие требования предъявляются к стоимости магнита?
На сегодняшний день существует много материалов, используемых при изготовлении постоянных магнитов. Альнико, ферриты (керамика), самарий-кобальт, неодим-железо-бор, железо-хром-кобальт и материалы в виде смеси магнитного порошка и какой-либо связующей компоненты. В качестве связующего материала могут выступать каучук, пластик и материалы на базе эпоксидной смолы.
Прежде чем приступить к обсуждению выбора подходящего материала, рассмотрим основные преимущества и недостатки каждого из вышеперечисленных материалов. Знание свойств материалов поможет в выборе материала магнита при любых требованиях.
Альнико
Альнико – один из старейших магнитных материалов, используемый еще со времён второй Мировой Войны. Он имеет несколько положительных качеств по сравнению с другими материалами. У него может быть очень высокая остаточная намагниченность Br, изменяющаяся от 6700 до 13500 Г. Температура Кюри (температура, при которой материал полностью теряет свои магнитные свойства) у этого материала примерно 840 0С, температурная стабильность данного материала очень высока. Температурный коэффициент индукции и других магнитных характеристик составляет 0.02 (% / 0С), меньше чем у многих других доступных материалов.
Еще одно достоинство Альнико – возможность формирования в материале магнитного поля большой кривизны. Одна из старейших форм Альнико – форма подковы, искривлённый магнит с северным и южным полюсами, выровненными так, что они могут, например, поднимать стальной стержень.
Один из недостатков Альнико – определённая трудность использования в составе изделия. Альнико - очень жесткий и хрупкий материал. Он может быть обработан только полированием, шлифованием или электроэрозионной обработкой.
У Альнико низкая коэрцитивная сила, изменяющаяся в пределах 0.64-1.9 кЭ.
Феррит (керамика)
Феррит - самый дешёвый магнитный материал. Известная нидерландская компания Pillips использует ферритовые магниты в своём производстве еще с конца 50-х годов. У этого материала умеренно высокие значения коэрцитивной силы Hcbи Hci (от 2,500 до 4,000 Гс), что значительно выше, чем у Альнико. Его электрическое сопротивление также очень высоко. Когда мы думаем о керамических материалах, мы думаем о диэлектриках, тогда как практически все магнитные материалы имеют умеренную электрическую проводимость. К недостаткам ферритовых материалов можно отнести умеренно низкую температуру Кюри (около 450 0С), а также низкую температурную стабильность. Температурный коэффициент ферритовых материалов составляет 0.2 (% / 0С), т.о. они в 10 раз менее стабильны, чем Альнико (-0.02 (% / 0С)). Ферритовые материалы давно применяются в производстве электродвигателей, где необходим магнитный материал с высокой коэрцитивной силой. В последнее время ферриты стали широко применяться в автомобильных двигателях постоянного тока, стеклоподъёмниках, вентиляторах, антенных моторах и т.д.
Ферриты с успехом используются в тех случаях, когда необходимы относительно хорошие магнитные характеристики материала. Как уже отмечалось, коэрцитивная сила данного материала изменяется в пределах от 2,500 до 4,000 Гс, что вполне достаточно для электроприводов постоянного тока, применяемых в автомобилестроении. Электроприводы в автомобилестроении – основная поддержка магнитного бизнеса вот уже почти 40 лет. Главное же достоинство ферритов - их низкая цена. Не следует также забывать о высокой химической стабильности к окислению, позволяющей ферритам сохранять свои свойства и внешний вид без всякого покрытия в течение десятилетий.
Таким образом, ферриты применяются там, где основным требованием при выборе магнита является низкая цена. Вместе с этим, поскольку свойства ферритов постоянно совершенствуются, вполне возможно расширение ниши, занятой ими на рынке магнитных материалов.
Страница
1 - 1 из 4
Начало | Пред. |
1234
|
След. |
Конец
