Hardmagneetmateriaal
Om die hard magneetmateriaal te verstaan, moet ons sekere terme ken. Hier is hulle:
Koersiwiteit: Die vermoë van 'n ferromagnetiese materiaal om 'n omliggende magneetveld te weerstaan sonder om gedemagnetiseer te word.
Retentiwiteit (Br): Dit is die hoeveelheid magneetisme wat 'n ferromagnetiese materiaal kan behou selfs nadat die magneetveld na nul verminder is.
Doordringbaarheid: Dit word gebruik om te bepaal hoe 'n materiaal reageer op die toegepasde magneetveld.
Magneetmateriaal word hoofsaaklik geklassifiseer (op grond van die grootte van die koersiewe krag) in twee subdomeine – hard magneetmateriaal en sag magneetmateriaal,
Nou kan ons hard magneetmateriaal definieer. Hierdie materiale is werklik hard in die sin dat dit baie moeilik is om gemagnetiseer te word. Die rede is dat die domeinwande weens kristaldefekte en onvolkommighede bewegingloos is.
Maar as dit gemagnetiseer word, sal dit permanent gemagnetiseer bly. Daarom word dit ook permanente magneetmateriaal genoem. Hulle het 'n koersiewe krag groter as 10kA/m en hoë retentiwiteit. Wanneer ons 'n harde magneet vir die eerste keer aan 'n buitemagneetveld blootstel, groei die domein en draai om met die toegepaste veld by die verzadigingsmagneetisering. Daarna word die veld verwyder. As gevolg daarvan word die magnetisering 'n bietjie terugverander, maar dit volg die magnetisering-kromme nie langer nie. 'n Bepaalde hoeveelheid energie (Br) word in die magneet gestoor en dit word permanent gemagnetiseer.
Hysteresis Loop
Die totale area van die hysteresis loop = die energie wat verspil word wanneer 'n materiaal van eenheidsvolume tydens 'n siklus van operasie gemagnetiseer word. Die B-H kromme of hysteresis loop van die hard magneetmateriaal sal altyd 'n groot area hê weens die groot koersiewe krag soos in die figuur hieronder getoon.
BH Product
Die produkt BH varieer langs die demagnetisering kromme. 'n Goeie permanente magneet sal die maksimum waarde van produkt BHmax hê. Ons moet weet dat die dimensie van hierdie BH impliseer energiedigtheid (Jm-3). Dit word dus die energieprodukt genoem.
Eienskappe van Hard Magneetmateriaal
Uiterste retentiwiteit en koersiwiteit.
Waarde van energieprodukt (BH) sal groot wees.
Die vorm van die BH loop is naby reghoekig.
Hoë hysteresis loop.
Klein beginpermeabiliteit.
Die eienskappe van sommige belangrike permanente magneetmateriaal word in die tabel hieronder getoon.
| Hard magneetmateriaal | Koersiwiteit (Am-1) | Retentiwiteit (T) | BHmax(Jm-1) |
| Alnico 5 (Alcomax)(51Fe, 24 Co,14 Ni, 8Al, 3Cu) | 44,000 | 1.25 | 36,000 |
| Alnico 2(55Fe, 12Co, 17Ni, 10Al, 6Cu) | 44,800 | 0.7 | 13,600 |
| Krome staal(98Fe, 0.9Cr, 0.6 C, 0.4Mn) | 4,000 | 1.0 | 1,600 |
| Okside(57Fe, 28 O, 15Co) | 72,000 | 0.2 | 4,800 |
Sommige belangrike hard magneetmateriaal is die volgende:
Staal
Koolstofstaal het 'n groot hysteresis loop. As gevolg van enige skok of vibrasie, verloor hulle hul magneetiese eienskappe vinnig. Maar wolframstaal, kroomstaal en kobaltstaal het 'n hoë energieprodukt.
Alnico
Dit word gemaak van aluminiun, nikkel en kobalt om die magneetiese eienskappe te verbeter. Alnico 5 is die mees belangrike materiaal wat gebruik word om 'n permanente magneet te skep. Die BH-produkt is 36000 Jm-3. Dit word gebruik in hoë temperatuur-operasies.
Selde-aarde legers:
SmCo5, Sm2Co17, NdFeB ens.
Hard ferriete of keramiese magneete (soos barium ferriete):
Hierdie materiale kan gepoeder word en as 'n binder in plastiek gebruik word. Die plastiek wat deur hierdie metode gemaak word, word plastiek magneet genoem.
Gebonde magneete:
Dit word gebruik in DC motors, Stapmotor ens.
Nanokristallien hard magneet (Nd-Fe-B Legers):
Die klein grootte en gewig van hierdie materiaal maak dit moontlik om dit in mediese toestelle, dun motors ens. te gebruik.
Toepassings van Hard Magneetmateriaal
Hard magneetmateriaal het 'n wyd verspreide toepassings. Hulle is as volg:
