Számos területen, mint például az űrrepülés, az autógyártás és az energiaelektronika, a magas hőmérsékletű környezet súlyos kihívásokat jelent a mágnesek teljesítményében. A hagyományos mágnesek hajlamosak a mágneses csillapításra vagy akár a magas hőmérsékleten történő mágnesezésre, és a magas hőmérséklet -ellenálló mágnesek megjelenése kulcsfontosságú támogatást nyújt ezen mezők fejlesztéséhez.
A magas hőmérsékletű ellenálló mágnesek elsősorban az NDFEB mágneseket, az SMCO mágneseket, az alnico mágneseket és a ferrit mágneseket tartalmazzák. Különböző típusú magas hőmérsékletű ellenálló mágnesek saját egyedi tulajdonságai vannak.
Az NDFEB mágnesek a piacon az egyik leggyakoribb és nagy teljesítményű, magas hőmérsékleten ellenálló mágnesek. Rendkívül magas mágneses tulajdonságai vannak, és a BHMAX több mint tízszer magasabb, mint a ferrité. Az üzemi hőmérséklet szempontjából a nagy teljesítményű NDFEB mágnesek 200 Celsius fokig terjedhetnek, és néhány speciálisan kialakított NDFEB mágnes is fenntarthatja a mágnesességet a 400 Celsius fok feletti magas hőmérsékleten. Az NDFEB mágnesek azonban kémiailag aktívak, és a korrózió megelőzése érdekében általában felületi kezeléseket igényelnek, például galvanizáló cink, nikkel, arany és epoxi.
A szamarium kobaltmágneseket összetételük szerint SMCO5 -re és SM2CO17 -re lehet osztani. Ritkafémek állandó mágneseként nemcsak nagy mágneses energiájú termékkel (14-28moe), hanem megbízható kényszerítő erővel és jó hőmérsékleti tulajdonságaival is rendelkezik. A szamárium kobaltmágnesek változatlanok képesek tartani mágneses erőiket magas hőmérsékletű környezetben, ellenállhatnak a magas hőmérsékletű munkakörnyezetnek, amely jóval 500 ℃ -600 ℃ felett van, és magas curie-hőmérséklete van, ami lehetővé teszi számukra, hogy stabilan játszhassanak mágneses szerepet a magas hőmérsékletű környezetben.
Az alnico mágnesek alumíniumból, nikkelből, kobaltból, vasból és más nyomfémekből állnak, és az öntési folyamat révén különböző méretűek és formákká készíthetők. Jó machinabilitással rendelkezik, és az Alnico állandó mágneseinek a legalacsonyabb megfordítható hőmérsékleti együtthatója van, és 600 Celsius fokig terjedő hőmérsékleten működhet.
A ferrit mágnesek fő nyersanyagai a BAFE12O19 és az SRFE12O19, amelyeket kerámia technológiával készítenek. Ez egy kemény és törékeny anyag, amely hőmérséklet -ellenállással, olcsó és közepes teljesítményű, és az egyik legszélesebb körben használt állandó mágnes.
Magas hőmérséklet -ellenállás elve a magas hőmérséklet -ellenálló mágnesek számára
Az oka annak, hogy a magas hőmérsékletű mágnesek képesek fenntartani a stabil mágneses tulajdonságokat a magas hőmérsékletű környezetben, speciális fizikai és kémiai szerkezetük miatt. Mikroszkópos szempontból a mágnesek mágnesessége az atomok belső spin- és orbitális mozgása által generált mágneses momentumokból származik. Normál hőmérsékleten ezen mágneses momentumok elrendezésének bizonyos sorrendje van, ezáltal makroszkopikus mágnesességet képezve.
Amikor a hőmérséklet emelkedik, az atomok termikus mozgása fokozódik, ami zavarja a mágneses pillanatok elrendezését. A szokásos mágnesek esetében, ahogy a hőmérséklet emelkedik, a mágneses momentumok rendezett elrendezését fokozatosan megsemmisítik, ami gyengült mágnesességet eredményez. A magas hőmérséklet -ellenálló mágnesek javítják a mágneses momentumok közötti kölcsönhatást a speciális anyagkészítmények és a mikroszerkezet kialakítása révén, hogy továbbra is viszonylag stabil elrendezést tartsanak fenn magas hőmérsékleten.
Például a Samarium és a kobalt a Samarium kobaltmágnesekben a ritkaföldfémek és a kobalt specifikus atomrendezése stabil mágneses szerkezetet képez, amely ellenáll a magas hőmérséklet által okozott hőmozgás interferenciájának, ezáltal fenntartva a nagy mágneses tulajdonságokat. Ugyanakkor a magas hőmérséklet -ellenálló mágnesek kristályszerkezete szintén magas hőstabilitással rendelkezik, ellenáll a magas hőmérsékleteknek a nyilvánvaló fázisváltozások nélkül, és tovább biztosítja a mágnesesség stabilitását.
A magas hőmérséklet -ellenálló mágnesek előállítási folyamata
A magas hőmérsékletű ellenálló mágnesek gyártási folyamata fontos hatással van teljesítményükre. Az NDFEB mágnesek példa szerint a közös termelési folyamatok tartalmazzák a szinterelt NDFEB -t és a kötött NDFEB -t.
A szinterelt NDFEB -t porfémgyász készíti. Először, az NDFEB nyersanyagát olvasztják és porolják, majd megnyomják és kialakítják, magas hőmérsékleten szinterálva a mágnes sűrűsítésére, és végül a készterméket mechanikus feldolgozással és felületkezeléssel kapják meg. A szinterelt NDFEB rendkívül nagy mágneses energiatermékkel és kényszerítő erővel rendelkezik, de textúrája nehéz és törékeny, és hajlamos olyan hibákra, mint például a repedések a feldolgozás során.
A kötött NDFEB egy kompozit mágnes, amelyet az NDFEB por egyenletes keverése gyantával, műanyag vagy alacsony olvadáspontú fémmel készít, majd présel, extrudálva vagy fröccsöntéssel. A kötött NDFEB minden irányban mágnesességgel rendelkezik, és vékonyfalú gyűrűkké vagy komplex formájú vékony mágnesekké is feldolgozható. Nagy dimenziós pontossággal rendelkezik, és önkényesen kiválaszthatja a mágnes mágnesezési irányát. A kötött NDFEB mágneses tulajdonságai azonban alacsonyabbak, mint a szinterelt NDFEB.
A szamarium kobaltmágnesek termelési folyamata viszonylag összetett, és a nyersanyagok összetételének és arányának pontos ellenőrzését igényli, valamint olyan paraméterek, mint a szinterezési hőmérséklet és az idő. A gyártási folyamat során gondoskodni kell arról, hogy a mágnes mikroszerkezete egyenletes és sűrű legyen a jó mágneses tulajdonságok és a magas hőmérsékleti ellenállás elérése érdekében.
Magas hőmérsékleten ellenálló mágnesek alkalmazási területei
A magas hőmérsékletű ellenálló mágneseket sok területen széles körben használják. Az űrmezőben a magas hőmérsékletű mágnesek felhasználhatók mágneses érzékelők, tápegység és kulcsfontosságú alkatrészek előállítására a nagysebességű forgóforgatókban és a repülőgép vezérlő rendszerében. Mivel a repülőgép -berendezések szélsőséges környezetekkel, például magas hőmérsékleten, magas nyomással és erős sugárzással fognak szembesülni a működés közben, a magas hőmérséklet -ellenálló mágnesek stabil teljesítménye biztosítja a berendezés megbízhatóságát és biztonságát.
Az autóipari gyártási terület szintén fontos alkalmazási piac a magas hőmérséklet -ellenálló mágnesek számára. Az olyan alkatrészek gyártása során, mint például autómotorok, generátorok, indítók és elektromos berendezési rendszerek, a magas hőmérsékletű ellenálló mágnesek kulcsszerepet játszanak. Például az autómotorokban a magas hőmérsékletű ellenálló mágnesek felhasználhatók a gyújtótekercsek magjának előállítására a gyújtás hatékonyságának javítása és ezáltal a motor teljesítményének javítása érdekében.
A teljesítményelektronika területén a magas hőmérsékletű mágneseket széles körben használják motorokban, generátorokban, transzformátorokban, elektromágneses szivattyúkban és egyéb berendezésekben, nagy mágneses permeabilitásuk és alacsony energiafogyasztásuk miatt. A petrolkémiai iparban a magas hőmérsékletű mágnesek különféle reaktorokban, elválasztókban, kompresszorokban és más berendezésekben használhatók a berendezések automatikus vezérlése és a gyártási folyamat optimalizálása érdekében.
Az orvostechnikai eszközök területén a magas hőmérsékletű mágneseket gyakran használják a berendezések, például a mágneses rezonancia képalkotás (MRI) és a nukleáris mágneses rezonancia (NMR) precíziós alkatrészeinek előállításához a berendezés pontosságának és stabilitásának javítása érdekében. Ezenkívül a csillagászatban, a geológiai feltárásban, a termikus feldolgozásban, a mágneses leereszkedésben, a mágneses terápiában és más területeken is használják a magas hőmérsékletű mágneseket.
A magas hőmérsékleten ellenálló mágnesek fejlődési trendje
A tudomány és a technológia folyamatos fejlődésével a magas hőmérsékletű rezisztens mágnesek fejlődése néhány nyilvánvaló tendenciát mutatott. A teljesítmény javítása szempontjából a magas hőmérsékletű ellenálló mágnesek várhatóan magasabb mágneses energiájú termékekkel, jobb hőmérsékleti stabilitással és erősebb korrózióállósággal rendelkeznek a jövőben. Az anyagkészítmények és a termelési folyamatok javításával a K + F személyzet tovább javíthatja a mágnesek mágneses tulajdonságait, hogy magasabb hőmérsékleten fenntartsák a stabil mágnesességet.
Az alkalmazás mező bővítése szempontjából, magas hőmérsékleti ellenálló mágnesek Használható nagyobb hőmérsékletű, nagy szilárdságú és erősen korrozív környezetben, például nukleáris energiában, mélytengeri feltárásban és más területeken. Az atomenergia területén a magas hőmérsékletű ellenálló mágnesek olyan kulcsfontosságú elemekben használhatók, mint például a nukleáris reaktorok vezérlő rúd-meghajtó mechanizmusa a nukleáris reaktorok biztonságos és stabil működésének biztosítása érdekében. A mélytengeri feltárás területén a magas hőmérsékletű ellenálló mágnesek felhasználhatók érzékelők és eszközök előállítására a mélytengeri detektorok számára, hogy alkalmazkodjanak a mélytengeri magas nyomás és a magas hőmérsékletű durva környezethez.
A környezetvédelem és a fenntartható fejlődés szempontjából a magas hőmérsékletű ellenálló mágnesek jövőbeni előállítása nagyobb figyelmet fog fordítani a környezetvédelemre és az erőforrások ésszerű felhasználására. A K + F személyzet elkötelezi magát az új, környezetbarát anyagok és termelési folyamatok fejlesztése mellett, hogy csökkentse a környezetre gyakorolt hatást, miközben javítja az erőforrások felhasználási arányát és elérje a magas hőmérsékletű ellenálló mágnesipar fenntartható fejlődését.
Mint a magas hőmérsékletű környezetben stabil teljesítményű mágneses anyag, a magas hőmérsékletű ellenálló mágnesek pótolhatatlan szerepet játszanak a modern iparban, valamint a tudományban és a technológiában. A technológia folyamatos fejlődésével a magas hőmérsékletű ellenálló mágnesek teljesítménye tovább javul, és az alkalmazás területe tovább bővül, nagyobb mértékben hozzájárulva az emberi társadalom fejlődéséhez.
