磁鐵的工作溫度將超過(guò) 200°C,在這種環(huán)境下是否無(wú)法使用磁鐵?
磁鐵在工作溫度超過(guò) 200°C 的環(huán)境下,其性能可能會(huì)受到顯著影響,但并非絕對(duì)無(wú)法使用。
不同類型的磁鐵具有不同的耐高溫特性。例如,常見(jiàn)的釹鐵硼磁鐵,其工作溫度一般在 80 - 200°C 之間,超過(guò)這個(gè)溫度,磁鐵可能會(huì)出現(xiàn)退磁現(xiàn)象,磁性減弱甚至喪失。然而,一些特殊的耐高溫磁鐵材料,如釤鈷磁鐵,能夠在更高的溫度下保持較好的磁性。
升級(jí)鈷磁鐵可以解決這個(gè)問(wèn)題。釤鈷(SmCo)是一種優(yōu)質(zhì)永磁材料,主要由鈷和釤制成,是生產(chǎn)成本最高的磁性材料。其成本高昂的主要原因是鈷含量高和釤合金的脆性。
這些永久磁鐵具有很強(qiáng)的耐腐蝕性,可承受高達(dá) 350°C 的溫度,有時(shí)甚至高達(dá) 500°C。與其他耐熱性較差的永磁體相比,這種溫度適應(yīng)性使它們具有明顯的優(yōu)勢(shì)。與釹磁鐵一樣,釤鈷磁鐵也需要涂層來(lái)防止腐蝕。
此外,即使是耐高溫的磁鐵,在長(zhǎng)時(shí)間處于高溫環(huán)境中時(shí),其磁性也可能會(huì)逐漸下降。但在某些特定的應(yīng)用場(chǎng)景中,如果對(duì)磁性要求不高,或者采取了有效的冷卻措施來(lái)控制溫度,磁鐵在超過(guò) 200°C 的環(huán)境下也可能被使用。
總之,磁鐵在超過(guò) 200°C 的環(huán)境下使用具有很大的挑戰(zhàn)性,但不能簡(jiǎn)單地一概而論說(shuō)無(wú)法使用,需要綜合考慮磁鐵的類型、使用要求和散熱條件等因素。
不過(guò),這種磁鐵的缺點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度較低。鹽鈷磁鐵很容易變脆并產(chǎn)生裂縫。在需要耐高溫和耐腐蝕的情況下,釤鈷磁鐵可能是最合適的選擇。
釹磁鐵在較低溫度下性能最佳,而釤鈷磁鐵在較高溫度下性能最佳。眾所周知,釹磁鐵是室溫下最強(qiáng)大的永久磁鐵,根據(jù)剩磁化(Br),其磁化溫度可高達(dá)約 180 攝氏度。然而,隨著溫度的升高,它們的強(qiáng)度會(huì)明顯下降。當(dāng)溫度接近 180 攝氏度時(shí),釤鈷磁鐵的性能開(kāi)始超過(guò)釹磁鐵。
釤鈷是第二強(qiáng)的磁性材料,具有優(yōu)異的抗退磁性能。釤鈷磁鐵常用于航空航天業(yè)和其他注重性能而非成本的行業(yè)。
釤鈷磁鐵開(kāi)發(fā)于 20 世紀(jì) 70 年代,與陶瓷磁鐵和鋁鎳鈷磁鐵相比,具有更強(qiáng)的磁性,但與釹磁鐵相比,磁性有所不足。這些磁鐵主要根據(jù)能級(jí)分為兩類。第一類被稱為 Sm1Co5(1-5),其能量產(chǎn)品范圍為 15 到 22 MGOe。另一方面,第二組為 Sm2Co17(2-17),能量范圍為 22-32 MGOe。
釤鈷和釹磁鐵都是由粉末狀金屬制造而成。在經(jīng)歷燒結(jié)過(guò)程之前,它們會(huì)在強(qiáng)磁場(chǎng)的影響下被壓縮。20 世紀(jì) 70 年代開(kāi)發(fā)的釤鈷磁鐵與陶瓷磁鐵和鋁鎳鈷磁鐵相比,具有更強(qiáng)的磁性,但與釹磁鐵的磁性相比還有差距。
這些磁鐵主要根據(jù)能級(jí)分為兩類。第一類被稱為 Sm1Co5(1-5),其能量產(chǎn)品范圍為 15 到 22 MGOe。第二類是 Sm2Co17(2-17),能量范圍為 22-32 MGOe。釤鈷和釹磁鐵都是由粉末狀金屬制造而成。在經(jīng)歷燒結(jié)過(guò)程之前,它們會(huì)在強(qiáng)磁場(chǎng)的影響下被壓縮。釹磁鐵對(duì)環(huán)境因素高度敏感,而釤鈷稀土磁鐵則具有出色的耐腐蝕性。釤鈷稀土磁鐵可以承受高溫而不會(huì)失去磁性,而釹磁鐵在室溫以上使用時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎。與釤鈷磁鐵相比,釹磁鐵更耐用,而且易于加工,并可集成到磁性組件中。這兩種材料在加工過(guò)程中都需要使用金剛石工具、電火花加工或研磨。
接下來(lái)讓我們了解鋁鎳鈷磁鐵
釤鈷磁鐵和釹磁鐵都是由金屬粉末制成的。
它們?cè)趶?qiáng)大磁場(chǎng)的影響下被壓縮,然后再經(jīng)過(guò)燒結(jié)過(guò)程。
釹磁鐵對(duì)環(huán)境因素高度敏感,而釤鈷稀土磁鐵則具有出色的耐腐蝕性。釤鈷稀土磁鐵可以承受高溫而不會(huì)失去磁性,而釹磁鐵在室溫以上使用時(shí)應(yīng)謹(jǐn)慎。與釤鈷磁鐵相比,釹磁鐵更耐用,而且易于加工,并可集成到磁性組件中。這兩種材料在加工過(guò)程中都需要使用金剛石工具、電火花加工或研磨。
鋁鎳鈷磁鐵(AlNiCo)是一種傳統(tǒng)的永磁材料,主要由鋁、鎳和鈷組成。它們是當(dāng)代最早的商用永磁體之一,由日本的 T. Mishima 在 20 世紀(jì)初發(fā)明。
盡管鋁鎳鈷磁鐵具有顯著的剩磁,但與其他類型的磁鐵相比,其相對(duì)適中的韌性導(dǎo)致磁能積 (BH)max 降低。鑄造鋁鎳鈷具有形成復(fù)雜形狀的能力,而燒結(jié)鋁鎳鈷的磁性能稍差,但由于其晶粒結(jié)構(gòu)精細(xì),機(jī)械性能優(yōu)異,因此磁通量分布均勻,機(jī)械強(qiáng)度更高。
燒結(jié)鋁鎳鈷包括感應(yīng)熔化、研磨成細(xì)顆粒、壓制、燒結(jié)、測(cè)試、涂層和磁化。各種制造方法都會(huì)影響磁體性能,燒結(jié)可增強(qiáng)機(jī)械屬性,而鑄造則可提高能量密度。
燒結(jié)鋁鎳鈷磁體的等級(jí)從 1.5 到 5.25 兆焦耳不等,而鑄造磁體的等級(jí)則從 5.0 到 9.0 兆焦耳不等。各向異性鋁鎳鈷磁鐵提供定制的磁化方向選項(xiàng),具有寶貴的多功能性。
鋁鎳鈷合金具有較高的最高工作溫度和優(yōu)異的耐腐蝕性。某些鋁鎳鈷牌號(hào)可在超過(guò) 500°C 的溫度下工作。這些磁鐵廣泛應(yīng)用于麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、電吉他拾音器、電機(jī)、行波管、霍爾傳感器以及其他各種應(yīng)用中。