I mange felt som luftfart, bilproduksjon og kraftelektronikk, utgjør miljøer med høy temperatur alvorlige utfordringer for utførelsen av magneter. Tradisjonelle magneter er utsatt for magnetisk demping eller til og med demagnetisering ved høye temperaturer, og fremveksten av høye temperaturbestandige magneter gir nøkkelstøtte for utviklingen av disse feltene.
Resistente magneter med høy temperatur inkluderer hovedsakelig NDFEB -magneter, SMCO -magneter, Alnico -magneter og ferrittmagneter. Ulike typer høye temperaturresistente magneter har sine egne unike egenskaper.
NDFEB -magneter er en av de mer vanlige og høye ytelsesresistente magnetene på markedet. Den har ekstremt høye magnetiske egenskaper, og dens BHMAX er mer enn 10 ganger høyere enn for ferritt. Når det gjelder driftstemperatur, kan NDFEB -magneter med høy ytelse fungere ved temperaturer opp til 200 grader Celsius, og noen spesialdesignede NDFEB -magneter kan til og med opprettholde magnetisme i miljøer med høy temperatur over 400 grader Celsius. Imidlertid er NDFEB -magneter kjemisk aktive, og for å forhindre korrosjon, krever de vanligvis overflatebehandlinger som elektroplaterende sink, nikkel, gull og epoksy.
Samarium koboltmagneter kan deles inn i SMCO5 og SM2CO17 i henhold til deres sammensetning. Som en sjelden jord permanent magnet har den ikke bare et høyt magnetisk energiprodukt (14-28 mgoe), men har også pålitelig tvangskraft og gode temperaturegenskaper. Samarium koboltmagneter kan opprettholde sin magnetiske kraft uendret i miljøer med høy temperatur, tåler arbeidsmiljøer med høy temperatur langt over 500 ℃ -600 ℃, og har en høy curie-temperatur, noe som gjør dem i stand til å spille en magnetisk rolle i høye temperaturer.
Alnico -magneter er legeringer sammensatt av aluminium, nikkel, kobolt, jern og andre spormetaller, og kan lages til forskjellige størrelser og former gjennom en støpingsprosess. Den har god maskinbarhet, og støpte Alnico permanente magneter har den laveste reversible temperaturkoeffisienten og kan fungere ved temperaturer opp til 600 grader Celsius.
De viktigste råvarene til ferrittmagneter er BAFE12O19 og SRFE12O19, som er laget med keramisk teknologi. Det er et hardt og sprøtt materiale med temperaturmotstand, lave kostnader og moderat ytelse, og er en av de mest brukte permanente magnetene.
Høye temperaturmotstandsprinsipp for høye temperaturresistente magneter
Årsaken til at høye temperaturresistente magneter kan opprettholde stabile magnetiske egenskaper i miljøer med høy temperatur skyldes deres spesielle fysiske og kjemiske struktur. Fra et mikroskopisk synspunkt kommer magnetismen til magneter fra magnetiske øyeblikk generert av spinn og orbital bevegelse av elektroner inne i atomer. Ved normal temperatur har arrangementet av disse magnetiske øyeblikkene en viss rekkefølge, og danner dermed makroskopisk magnetisme.
Når temperaturen stiger, intensiveres den termiske bevegelsen av atomer, noe som vil forstyrre arrangementet av magnetiske momenter. For vanlige magneter, når temperaturen stiger, blir det ordnede arrangementet av magnetiske momenter gradvis ødelagt, noe som resulterer i svekket magnetisme. Resistente magneter med høy temperatur forbedrer interaksjonen mellom magnetiske momenter gjennom spesielle materialformuleringer og mikrostrukturdesign, slik at de fremdeles kan opprettholde et relativt stabilt arrangement ved høye temperaturer.
For eksempel danner det spesifikke atomarrangementet av sjeldne jordelementer samarium og kobolt i samarium koboltmagneter en stabil magnetisk struktur som kan motstå forstyrrelsen av termisk bevegelse forårsaket av høy temperatur, og dermed opprettholde høye magnetiske egenskaper. Samtidig har krystallstrukturen av høye temperaturresistente magneter også høy termisk stabilitet, tåler høye temperaturer uten åpenbare faseforandringer, og sikrer ytterligere stabiliteten i magnetismen.
Produksjonsprosess med høye temperaturresistente magneter
Produksjonsprosessen med høye temperaturresistente magneter har en viktig innflytelse på ytelsen. Ved å ta NDFEB -magneter som eksempel, inkluderer vanlige produksjonsprosesser sintret NDFEB og bundet NDFEB.
Sintret Ndfeb er laget av pulvermetallurgi. Først blir råvarene til NDFEB smeltet og pulverisert, deretter trykket og dannet, sintret ved høy temperatur for å fortette magneten, og til slutt oppnås det ferdige produktet ved mekanisk prosessering og overflatebehandling. Sintret NDFEB har ekstremt høyt magnetisk energiprodukt og tvangskraft, men tekstur er hard og sprøtt, og den er utsatt for feil som sprekker under prosessering.
Bundet NDFEB er en sammensatt magnet laget av jevn blanding av NDFEB -pulver med harpiks, plast eller lite smeltepunktmetall, og deretter trykker, ekstrudering eller injeksjonsstøping. Bundet NDFEB har magnetisme i alle retninger og kan behandles til tynnveggede ringer eller tynne magneter med komplekse former. Den har høy dimensjonal nøyaktighet og kan vilkårlig velge magnetiseringsretningen til magneten. Imidlertid er de magnetiske egenskapene til bundet NDFEB lavere enn for sintret NDFEB.
Produksjonsprosessen til samarium koboltmagneter er relativt kompleks, og krever presis kontroll av sammensetningen og andelen råvarer, samt parametere som sintringstemperatur og tid. Under produksjonsprosessen er det nødvendig å sikre at mikrostrukturen til magneten er ensartet og tett for å oppnå gode magnetiske egenskaper og høye temperaturmotstand.
Bruksområder med høye temperaturresistente magneter
Resistente magneter med høy temperatur er mye brukt i mange felt. I luftfartsfeltet kan magneter med høy temperatur brukes til å produsere magnetiske sensorer, kraftutstyr og nøkkelkomponenter i høyhastighetsrotatorer og kontrollsystemer for fly. Siden luftfartsutstyr vil møte ekstreme miljøer som høy temperatur, høyt trykk og sterk stråling under drift, kan den stabile ytelsen til høye temperaturresistente magneter sikre påliteligheten og sikkerheten til utstyret.
Bilproduksjonsfeltet er også et viktig applikasjonsmarked for høye temperaturresistente magneter. I fremstilling av komponenter som bilmotorer, generatorer, forretter og elektriske servostyringssystemer, spiller høye temperaturresistente magneter en nøkkelrolle. For eksempel, i bilmotorer, kan høye temperaturresistente magneter brukes til å produsere kjernen av tenningsspoler for å forbedre tenningseffektiviteten og dermed forbedre motorens ytelse.
I feltet kraftelektronikk er høye temperaturresistente magneter mye brukt i motorer, generatorer, transformatorer, elektromagnetiske pumper og annet utstyr på grunn av deres høye magnetiske permeabilitet og lavt energiforbruk. I den petrokjemiske industrien kan magneter med høy temperatur brukes i forskjellige reaktorer, separatorer, kompressorer og annet utstyr for å oppnå automatisk kontroll av utstyr og optimalisere produksjonsprosessen.
I feltet medisinsk utstyr brukes ofte høye temperaturmagneter for å produsere presisjonsdeler av utstyr som magnetisk resonansavbildning (MRI) og nukleær magnetisk resonans (NMR) for å forbedre utstyrets nøyaktighet og stabilitet. I tillegg brukes også høye temperaturmagneter i astronomi, geologisk utforskning, termisk prosessering, magnetisk avstelling, magnetisk terapi og andre felt.
Utviklingstrenden med høye temperaturresistente magneter
Med kontinuerlig fremgang av vitenskap og teknologi har utviklingen av resistente magneter med høy temperatur vist noen åpenbare trender. Når det gjelder ytelsesforbedring, forventes høye temperaturresistente magneter å ha høyere magnetisk energiprodukt, bedre temperaturstabilitet og sterkere korrosjonsmotstand i fremtiden. Ved å forbedre materialformuleringer og produksjonsprosesser, kan FoU -personell forbedre magnetens magnetiske egenskaper ytterligere slik at de kan opprettholde stabil magnetisme ved høyere temperaturer.
Når det gjelder utvidelse av applikasjonsfeltet, Resistente magneter med høy temperatur Kan brukes i mer høye temperatur, høy styrke og svært etsende miljøer, for eksempel atomenergi, dyphavsutforskning og andre felt. I feltet kjernefysisk energi kan høye temperaturbestandige magneter brukes i nøkkelkomponenter som kontrollstangstasjonsmekanismen til atomreaktorer for å sikre sikker og stabil drift av atomreaktorer. I feltet med dyp-sjøutforskning, kan høye temperaturbestandige magneter brukes til å produsere sensorer og drivenheter for dyphavsdetektorer for å tilpasse seg det tøffe miljøet med høyt trykk og høy temperatur i dyphavet.
Når det gjelder miljøvern og bærekraftig utvikling, vil den fremtidige produksjonen av høye temperaturbestandige magneter være mer oppmerksom på miljøvern og rasjonell bruk av ressurser. FoU-personell vil være forpliktet til å utvikle nye miljøvennlige materialer og produksjonsprosesser for å redusere virkningen på miljøet, samtidig som de forbedrer bruksgraden av ressurser og oppnår bærekraftig utvikling av høye temperaturs resistente magnetindustri.
Som et magnetisk materiale med stabil ytelse i miljøer med høy temperatur, spiller høye temperaturresistente magneter en uerstattelig rolle i moderne industri og vitenskap og teknologi. Med kontinuerlig utvikling av teknologi vil ytelsen til høye temperaturbestandige magneter fortsette å forbedre seg, og applikasjonsfeltet vil fortsette å utvide, noe som gir større bidrag til utviklingen av menneskets samfunn.
