Kaip laikas ir temperatūra veikia nuolatinių magnetų stabilumą

Nuolatinio magneto gebėjimas palaikyti išorinį magnetinį lauką yra dėl kristalų anizotropijos magnetinėje medžiagoje, kuri „užrakina“ mažus magnetinius domenus.Nustačius pradinį įmagnetinimą, šios padėtys išlieka tos pačios, kol nepaveikiama jėga, viršijanti užrakintą magnetinį domeną, o energija, reikalinga nuolatinio magneto kuriamam magnetiniam laukui trukdyti, kiekvienai medžiagai skiriasi.Nuolatiniai magnetai gali generuoti itin didelę koercyvumą (Hcj), išlaikydami domeno išlyginimą esant dideliems išoriniams magnetiniams laukams.

Stabilumą galima apibūdinti kaip pasikartojančias medžiagos magnetines savybes tam tikromis sąlygomis per visą magneto naudojimo laiką.Veiksniai, turintys įtakos magneto stabilumui, yra laikas, temperatūra, nenoro pokyčiai, nepalankūs magnetiniai laukai, spinduliuotė, smūgis, stresas ir vibracija.

Laikas turi mažai įtakos šiuolaikiniams nuolatiniams magnetams, o tyrimai parodė, kad jie pasikeitė iškart po įmagnetinimo.Šie pokyčiai, vadinami „magnetiniu šliaužimu“, atsiranda, kai mažiau stabilius magnetinius domenus veikia šiluminės ar magnetinės energijos svyravimai, net ir termiškai stabilioje aplinkoje.Šis pokytis mažėja, kai mažėja nestabilių regionų skaičius.

Mažai tikėtina, kad retųjų žemių magnetai patirs tokio poveikio dėl jų itin didelės koercicijos.Lyginamasis ilgesnio laiko ir magnetinio srauto tyrimas rodo, kad naujai įmagnetinti nuolatiniai magnetai laikui bėgant praranda nedidelį magnetinio srauto kiekį.Daugiau nei 100 000 valandų samariumo kobalto medžiagos praradimas iš esmės yra lygus nuliui, o mažo pralaidumo Alnico medžiagos praradimas yra mažesnis nei 3%.

Temperatūros poveikiai skirstomi į tris kategorijas: grįžtamieji nuostoliai, negrįžtami, bet atgautini nuostoliai ir negrįžtami bei nepataisomi nuostoliai.

Grįžtamieji nuostoliai: Tai yra nuostoliai, kurie atsistato, kai magnetas grįžta į pradinę temperatūrą, nuolatinio magneto stabilizavimas negali pašalinti grįžtamųjų nuostolių.Grįžtamieji nuostoliai apibūdinami grįžtamuoju temperatūros koeficientu (Tc), kaip parodyta toliau esančioje lentelėje.Tc išreiškiamas procentais vienam Celsijaus laipsniui, šie skaičiai skiriasi priklausomai nuo konkrečios kiekvienos medžiagos klasės, tačiau atspindi visą medžiagų klasę.Taip yra todėl, kad Br ir Hcj temperatūros koeficientai labai skiriasi, todėl išmagnetinimo kreivė turės „linkos tašką“ esant aukštai temperatūrai.

Negrįžtami, bet atkuriami nuostoliai: Šie nuostoliai apibrėžiami kaip dalinis magneto išmagnetinimas dėl aukštos arba žemos temperatūros poveikio, šiuos nuostolius galima susigrąžinti tik pakartotinai įmagnetinant, magnetizmas negali atsigauti, kai temperatūra grįžta į pradinę vertę.Šie nuostoliai atsiranda, kai magneto veikimo taškas yra žemiau išmagnetinimo kreivės vingio taško.Veiksmingoje nuolatinio magneto konstrukcijoje turėtų būti magnetinė grandinė, kurioje magnetas veiktų su didesniu laidumu nei išmagnetinimo kreivės vingio taškas esant numatomai aukštai temperatūrai, o tai neleis eksploatacinių savybių pokyčių esant aukštai temperatūrai.

Negrįžtamas ir nepataisomas praradimas: Magnetai, veikiami itin aukštoje temperatūroje, patiria metalurginius pokyčius, kurių neįmanoma atkurti pakartotinai įmagnetinant.Šioje lentelėje parodyta įvairių medžiagų kritinė temperatūra, kur: Tcurie yra Kiuri temperatūra, kuriai esant atsitiktinai parenkamas pagrindinis magnetinis momentas ir medžiaga išmagnetinama;Tmax yra maksimali praktinė pirminės medžiagos veikimo temperatūra bendrojoje kategorijoje.

Magnetų temperatūra yra stabili, iš dalies išmagnetinant magnetus, kontroliuojamu būdu veikiant juos aukštai temperatūrai.Nedidelis srauto tankio sumažėjimas pagerina magneto stabilumą, nes mažiau orientuoti domenai pirmieji praranda savo orientaciją.Tokie stabilūs magnetai turės pastovų magnetinį srautą, kai bus veikiami vienodos ar žemesnės temperatūros.Be to, stabili magnetų partija turės mažesnį srauto pokytį, palyginti su kitais, nes varpelio kreivės viršus su normaliomis svyravimų charakteristikomis bus arčiau partijos srauto vertės.


Paskelbimo laikas: 2022-07-07