A neodímium mágnes magas vagy alacsony hőmérsékleten elveszítheti a húzóerejét?
A neodímium mágnes melegítése mindig a húzóerő csökkenéséhez vezet. Az erőveszteségnek azonban két típusa van:
- a húzóerő átmenetileg csökken (lehűlés után a húzóerő visszatér az eredeti értékre)
- a húzóerő tartósan csökken
A húzóerő átmeneti csökkenése
Amíg a mágnes hőmérséklete nem haladja meg a maximális üzemi hőmérsékletet, a mágnes mindig csak átmenetileg veszít húzóerejéből. A szobahőmérsékletre való lehűlés után a húzóerő ismét teljesen helyreáll. Ideiglenes erőveszteség esetén a mágnes magasabb hőmérsékleten általában az eredeti húzóerejének 5-10%-át veszíti el. Az, hogy a mágnes milyen gyakran melegszik és hűl vissza, nincs hatással az erőveszteség tartósságára.
A húzóerő tartós elvesztése
A maximális üzemi hőmérséklet túllépése esetén a mágnes a lehűlés után is gyengébb marad. Minél magasabb hőmérsékletet ér el a mágnes, annál nagyobb a mágnes húzóerejének vesztesége. Ugyanarra a hőmérsékletre való újabb felmelegítés már nem okoz újabb erőveszteséget. Nem számít, hogy a mágnest mennyi ideig melegítették.
A Curie-hőmérséklet elérésekor (kb. 300 °C) a mágnes húzóerejének 100%-át elveszíti.
Az NdFeB mágnesek hőellenállása
Nem minden neodímium mágnes rendelkezik azonos hőmérséklet-ellenállással. A maximális üzemi hőmérsékletet és a Curie-hőmérsékletet befolyásolja:
- a mágnes anyaga
- a mágnes alakja
- a közelben lévő más mágnesek és mágneses fémek
Anyag
A neodímium mágnes anyagát általában az N##LL rövidítéssel szokás jelölni (pl. N38SH):
- N azt jelenti, hogy neodímium mágnes
- ## egy kétjegyű szám 25-től 55-ig, amely a mágnes húzóerejét jelenti. Minél magasabb a szám, annál erősebb a mágnes. (A fizikában ezt maximális energetikai összegnek nevezik, és MGOe egységben mérik).
- A végén található egy vagy két betű (LL) a mágnes hőellenállását jelzi.
Az alábbi táblázat a maximális üzemi hőmérsékletet és a Curie- hőmérsékletet mutatja az anyag nevének végén található betűkódok alapján:
LL kód | Maximális üzemi hőmérséklet | Curie-hőmérséklet |
---|---|---|
betűjel nélkül | 80 °C | 310 °C |
M | 100 °C | 320 °C |
H | 120 °C | 320 – 350 °C |
SH | 150 °C | 340 – 360 °C |
UH | 180 °C | 350 – 380 °C |
EH | 200 °C | 350 – 380 °C |
AH | 240 °C | 350 – 380 °C |
A táblázatban szereplő hőmérsékletek azonban csak hozzávetőlegesek, és a valós értékek az egyes mágnesek esetében – akár jelentősen – eltérhetnek. A mágnes végső hőellenállása nagyban függ a mágnes alakjától és környezetétől is.
Webáruházunkban elsősorban 80 ° C-ig terjedő hőellenállású mágneseket talál, de bármilyen anyagból készíthetünk Önnek egyedi mágneseket.
A mágnes formája
A mágnesek ugyan készülhetnek ugyanabból az anyagból, a különböző méretarányok mégis eltérő hőmérséklet-ellenállást okozhatnak. A vaskosabb mágnesek jobban ellenállnak a magas hőmérsékletnek, mint a vékonyabbak. Az előző táblázatban megadott hőmérsékletek olyan henger alakú mágnesek esetében pontosak, amelyek átmérője a magasságuknak kb. 4-szerese. A mágnes kiterjedésének hatása a mágnes hőellenállására az alábbi táblázatban is látható:
Mágnes | Anyag | Szabvány szerinti maximális üzemi hőmérséklet | Tényleges maximális üzemi hőmérséklet |
---|---|---|---|
Henger 10×1 | N38 | 80°C | kb. 60°C |
Henger 10×2 | N38 | 80°C | kb.80°C |
Henger 10×3 | N38 | 80°C | kb. 100°C |
Henger 10×5 | N38 | 80°C | kb. 120°C |
Henger 10×10 | N38 | 80°C | kb. 140°C |
A téglatest vagy gyűrű alakú mágnesek hasonlóan viselkednek. A mágnes méretének nincs jelentősége a mágnes hőállósága szempontjából, ez csak a méretarányoktól függ. Az 5 × 5-ös, 10 × 10-es és 20 × 20-ös hengerek tehát ugyanolyan maximális üzemi- és Curie-hőmérséklettel rendelkeznek.
A magasabb ## számmal rendelkező „erősebb” anyagok még alacsonyabb hőmérsékleten is hajlamosabbak a húzóerő elvesztésére, mint az alacsonyabb ## számmal rendelkező anyagok:
Mágnes | Anyag | Tényleges maximális üzemi hőmérséklet | Tényleges maximális üzemi hőmérséklet |
---|---|---|---|
Henger 10×3 | N38 | 80°C | kb. 100°C |
Henger 10×3 | N42 | 80°C | kb. 80°C |
Henger 10×3 | N52 | 65°C | kb. 60°C |
Az átmérő mentén mágnesezett hengerek (ahol a pólusok a mágnes oldalán vannak, nem a lapos részén) gyakran alacsony hőmérsékleti ellenállással rendelkeznek. Ha magas hőmérsékletnek lesznek kitéve, használat előtt javasoljuk a tesztelésüket.
A mágnes környezete
Minden korábbi számítás feltételezi, hogy a mágnes közelében nincsenek más mágnesek vagy mágneses fémek.
Amennyiben egy mágnes ellentétes mágneses térnek van kitéve (egy másik mágnes taszítja), akkor még alacsonyabb hőmérsékleten is veszít az erejéből. Ha a külső mágneses tér iránya megegyezik a mágneses tér irányával (például rákerül egy másik mágnesre), akkor a hőmérsékleti ellenállása megnő.
Ha a mágnest acélra vagy más ferromágneses anyagra ragasztják, akkor a maximális üzemi hőmérséklete kissé csökken.
Alacsony hőmérséklet
Minél alacsonyabb a hőmérséklet, annál erősebb a neodímium mágnes. Ez még a nagyon alacsony hőmérsékleti értékekre is vonatkozik egészen -130 °C-ig. -130 °C alá hűtve a mágnes elkezd veszíteni az erejéből. Szobahőmérsékletre való felmelegedés után az erő visszatér az eredeti értékre. Ha a hőmérséklet gyorsan emelkedik, a mágnes az egyenlőtlen hőtágulás miatt eltörhet. A neodímium mágnesek folyékony nitrogénnel károsodás nélkül hűthetők. A mágnes újramelegítése és hűtése nem befolyásolja a mágnes húzóerejét, amíg az a maximális üzemi hőmérsékletet meg nem haladja.
Magas hőellenállású mágnesekre van szüksége?
Ha a mágnest 80 ° C fölötti hőmérsékletnek szeretné kitenni, több lehetőség közül is választhat:
- Használjon hagyományos neodímium mágneseket, amelyek a felmelegedés hatására húzóerejük egy részét elveszítik. Az erő egy része azonban megmarad, hacsak nem melegíti őket 300 °C-os Curie-hőmérsékletre.
- Használjon speciális, magas hőmérséklet-ellenállású neodímium mágneseket. Egyedi mágneseket is készítünk.
- Neodímium mágnesek helyett használjon más típusú mágnest. Például a ferrit mágnesek alkalmasak, hiszen egészen 250 ° C-ig ellenállnak.
A magas hőmérsékleteket kibíró mágneseink kínálatát ebben a kategóriában tekintheti meg. Választhat az alábbi legnépszerűbb, magas maximális üzemi hőmérsékletű mágnesek listájából: