Smagrie magnetiskie materiāli
Lai izprastu cietās magnētiskās materiālus, mums jāzina noteikti termini. Tie ir šādi:
Koercitivitāte: Spēja, ar kuru ferromagnētisks materiāls spēj noturēties (pretojieties) ārējam magnētiskajam laukam bez demagnetizācijas.
Reziduitāte (Br): Tas ir tāda magnētisms, ko ferromagnētisks materiāls var uzturēt pat pēc tam, kad magnētiskais lauks ir samazināts līdz nullei.
Permeabilitāte: Tā tiek izmantota, lai noteiktu, kā materiāls reaģē uz piemērotu magnētisko lauku.
Magnētiskie materiāli galvenokārt tiek klasificēti (balstoties uz koercitivās spēces lielumu) divos apakšdomēnos – cietiem magnētiskiem materiāliem un miekstiem magnētiskiem materiāliem,
Tagad mēs varam definēt cietus magnētiskos materiālus. Šie materiāli ir ļoti cieti tādēļ, ka tos ir ļoti grūti magnetizēt. Iemesls ir tāds, ka domēnu sienas ir nemainīgas, jo kristalā ir defekti un nepilnības.
Bet, ja tie tiek magnetizēti, tie paliek pastāvīgi magnetizēti. Tāpēc tos sauc arī par pastāvīgiem magnētiskajiem materiāliem. Tiem ir koercitivā spēce lielāka par 10kA/m un augsta reziduitāte. Kad mēs pirmreiz izslēdzam cietu magnētu ārējam magnētiskajam laukam, domēni pieaug un rotē, lai sakritētu ar piemērotu lauku satura magnetizāciju. Pēc tam lauks tiek noņemts. Kā rezultāts, magnetizācija daļēji atgriežas, bet vairs neievēro magnetizācijas līkni. Daļa enerģijas (Br) tiek saglabāta magnētā, un tas kļūst par pastāvīgi magnetizētu.
Histerēzes lūkums
Histerēzes lūkuma pilnais laukums = enerģija, kas izstrādāta, kad vienības tilpuma materiāls tiek magnetizēts operācijas ciklā. B-H līkne vai histerēzes lūkums cietajiem magnētiskajiem materiāliem vienmēr būs ar lielu laukumu, tāpēc ka ir liela koercitivā spēce, kā redzams zemāk esošajā attēlā.
BH Produkts
Produkts BH mainās pa demagnetizācijas līkni. Labs pastāvīgais magnēts būs ar maksimālo produkta BHmax vērtību. Mums jāzina, ka šī BH dimensija nozīmē enerģijas blīvumu (Jm-3). Tāpēc to sauc par enerģijas produktu.
Cietu magnētisku materiālu īpašības
Maksimāla reziduitāte un koercitivitāte.
Enerģijas produkta (BH) vērtība būs liela.
BH lūkuma forma ir gandrīz taisnstūra.
Augsts histerēzes lūkums.
Maza sākotnējā permeabilitāte.
Dažu svarīgu pastāvīgo magnētisko materiālu īpašības ir parādītas zemāk esošajā tabulā.
| Cietie magnētiskie materiāli | Koercitivitāte (Am-1) | Reziduitāte (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 |
| Hromēta stāvstāls(98Fe, 0.9Cr, 0.6 C, 0.4Mn) | 4,000 | 1.0 | 1,600 |
| Oksīds(57Fe, 28 O, 15Co) | 72,000 | 0.2 | 4,800 |
Daži no svarīgākajiem cietajiem magnētiskajiem materiāliem ir šādi:
Stāvstāls
Uglekļa stāvstāls ir ar lielu histerēzes lūkumu. Viņi strauji zaudē savas magnētiskās īpašības dēļ jebkādas satricinājuma vai vibrācijas. Tomēr volframa stāvstāls, hromēta stāvstāls un kobalta stāvstāls ir ar augstu enerģijas produktu.
Alnico
Tas ir izgatavots no aluminija, nikela un kobalta, lai uzlabotu magnētiskās īpašības. Alnico 5 ir svarīgākais materiāls, kas tiek izmantots, lai izveidotu pastāvīgos magnētus. BH produkts ir 36000 Jm-3. Tas tiek izmantots augstā temperatūrā.
Retās zemes saliancias:
SmCo5, Sm2Co17, NdFeB utt.
Cietie ferrīti vai keramiskie magnēti (piemēram, baria ferrīti):
Šie materiāli var tikt pulverēti un izmantoti kā saistošais plastmasā. Plastmasas, kas izgatavotas šādā veidā, tiek sauktas par plastmasas magnētiem.
Saistītie magnēti:
Tie tiek izmantoti DC dzinējos, Pakāpeņdzinējos utt.
Nanokristāliskie cietie magnēti (Nd-Fe-B Saliancias):
Šo materiālu mazais izmērs un svars ļauj to izmantot medicīnas ierīcēs, plānās dzinējos utt.
Cietu magnētisku materiālu pielietojumi
