Kovat magneettiset materiaalit
Ymmärtääksemme kovia magneettimateriaaleja, meidän on tiedostettava tietyt termit. Ne ovat seuraavat:
Pakotuskyky (Coercivity): Kokoelma, joka kuvaa ferrimagneettisen materiaalin kykyä vastustaa ympäröivää magneettikenttää ilman demagnetisoitumista.
Jäännösmagneettisuus (Br): Se on määrä magneettisuutta, jonka ferrimagneettinen materiaali voi ylläpitää jopa sen jälkeen, kun magneettikenttä on vähennetty nollaan.
Permeabiliteetti: Sillä määritetään, miten materiaali reagoi sovellettavaan magneettikenttään.
Magneettiset materiaalit luokitellaan pääasiassa (pakotusvoiman suuruuden perusteella) kahteen alueeseen – koviin magneettimateriaaleihin ja pehmeisiin magneettimateriaaleihin,
Nyt voimme määrittää kovat magneettimateriaalit. Nämä materiaalit ovat todella kovia siinä mielessä, että niiden magneuttaminen on erittäin vaikeaa. Syy tähän on, että domain-rakenteet ovat liikkumattomia kristallipuutteiden ja -epätarkkuuksien vuoksi.
Mutta jos ne magneuttuvat, ne magneuttuvat pysyvästi. Siksi niitä kutsutaan myös pysyvien magneettien materiaaleiksi. Niillä on pakotusvoima, joka on suurempi kuin 10kA/m, ja ne ovat korkeasti jäännösmagneettisia. Kun altistamme kovan magneetin ensimmäistä kertaa ulkoiselle magneettikentälle, domaani kasvaa ja kiertää soveltaman kentän suuntaan saturaatiomagneettisuudessa. Sen jälkeen kenttä poistetaan. Tämän seurauksena magneittuminen palautuu hieman, mutta se ei enää seuraa magneittumiskäyrää. Tietty määrä energiaa (Br) tallennetaan magneettiin, ja se muuttuu pysyväksi magneetiksi.
Hystereesi-silmukka
Hystereesi-silmukan kokonaisala = energia, joka hukataan, kun yksikkömääräistä tilavuutta oleva materiaali magnetisoituu toimintakauden aikana. B-H-käyrä tai hystereesi-silmukka kovissa magneettimateriaaleissa on aina suuri ala suuren pakotusvoiman vuoksi, kuten alla olevassa kuvassa nähdään.
BH-tuote
Tuote BH vaihtelee demagnetisaatiokäyrällä. Hyvästä pysyvästä magneetista tulee olla maksimiarvo tuotteelle BHmax. Meidän täytyy tietää, että tämän BH-ulottuvuus viittaa energiatihden (Jm-3). Siksi sitä kutsutaan energiatuotteeksi.
Kovien magneettimateriaalien ominaisuudet
Enimmäismäärä jäännösmagneettisuutta ja pakotuskykyä.
Energian tuotteen (BH) arvo on suuri.
BH-silmukan muoto on melkein suorakulmainen.
Korkea hystereesisilmukka.
Pieni alkupermeabiliteetti.
Joitakin tärkeiden pysyvien magneettien materiaalien ominaisuuksia on esitetty alla olevassa taulukossa.
| Kovat magneettimateriaalit | Pakotuskyky (Am-1) | Jäännösmagneettisuus (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 |
| Kromiteräs(98Fe, 0.9Cr, 0.6 C, 0.4Mn) | 4,000 | 1.0 | 1,600 |
| Oksidi(57Fe, 28 O, 15Co) | 72,000 | 0.2 | 4,800 |
Joitakin tärkeitä kovia magneettimateriaaleja ovat seuraavat:
Teräs
Hiilikonteerinen teräs on suuri hystereesisilmukka. Jäykistä tai vibratiota aiheuttavat nopeasti magneettisten ominaisuuksien menetyksen. Mutta tungsteneen teräs, kromiteräs ja koboltti-teräs ovat korkean energiatuotteen omistajia.
Alnico
Se on valmistettu alumiini-, nikkelin- ja kobolttisisältä parantamaan magneettisia ominaisuuksia. Alnico 5 on tärkein materiaali, jota käytetään pysyvän magneetin luomiseen. BH-tuote on 36000 Jm-3. Sitä käytetään korkean lämpötilan operaatioissa.
Harvat maametalliyhdisteet:
SmCo5, Sm2Co17, NdFeB jne.
Kovat ferraatit tai keramiikkimagneetit (kuten baariumiferraatit):
Nämä materiaalit voidaan pölyttää ja käyttää sidonta-aineena muoveissa. Näillä menetelmillä valmistetut muovit kutsutaan muovimagneeteiksi.
Sidottuja magneetteja:
Niitä käytetään DC-moottoreissa, askelmotoriissa jne.
Nanokristalliset kovat magneetit (Nd-Fe-B Yhdisteet):
Nämä materiaalit ovat pieniä ja kevyitä, mikä tekee niistä hyviä lääketieteellisiin laitteisiin, ohuihin moottoreihin jne.
Kovien magneettimateriaalien sovellukset
Kovilla magneettimateriaaleilla on laaja sovellusalue. Ne ovat seuraavat:
