Barmagnetid on erinevates tööstusharudes põhilised komponendid, alates elektroonikast kuni tervishoiuni. Neid kasutatakse laialdaselt sellistes rakendustes nagu mootorid, andurid ja isegi haridusriistad. Kuid millest täpselt on baarmagnetid? Neid magneteid moodustavate materjalide mõistmine on hädavajalik tootjatele, inseneridele ja isegi tarbijatele, kes toetuvad oma magnetilistele omadustele. See artikkel uurib tulbagnetide koosseisu, keskendudes nende materjalidele, tootmisprotsessidele ja nende jõudlust mõjutavatele teguritele. Eelkõige uurime erinevat tüüpi baarimagneteid, sealhulgas neodüümbaaride magneteid ja pikki baarmagneteid, et saada põhjalik ülevaade nende kompositsioonist ja kasutamisest.
Tulbagnetide koosseis
Varbamagnetid on valmistatud peamiselt ferromagnetilistest materjalidest, mis on materjalid, mida saab magnetiseerida või magnetile meelitada. Kõige tavalisemad materjalid, mida kasutatakse baarmagnetide tootmisel, on raud, nikkel, koobalt ja erinevad sulamid. Need materjalid valitakse vastavalt nende võimele säilitada magnetilisi omadusi pärast magnetiseerimist - iseloomulikku kui 'remanence.'.
Ferriitbaari magnetid
Ferriidimagnetid, tuntud ka kui keraamilised magnetid, on üks kõige sagedamini kasutatavaid riba magneteid. Need on valmistatud raudoksiidi ja baariumi või strontsiumkarbonaadi kombinatsioonist. Ferriidimagnetid on tuntud oma odavate kulude ja suure vastupidavuse poolest demagnetiseerimisele, muutes need ideaalseks rakendusteks mootorites, kõlarites ja magnetilistes eraldajates. Kuid neil on madalam magnettugevus võrreldes muud tüüpi magnetitega, näiteks neodüümmagnetid.
Alnico baari magnetid
Alnico magnetid on valmistatud alumiiniumi, nikli ja koobalti sulamist, mille peamiseks komponendiks on raud. Need magnetid on tuntud oma kõrge magnetilise tugevuse ja kõrge temperatuuri vastupidavuse poolest. Alnico magneteid kasutatakse tavaliselt rakendustes, mis vajavad stabiilseid magnetvälju, näiteks elektrimootorid, andurid ja kitarri pikapid. Kuid need on kallimad kui ferriidimagnetid ja on kalduvus demagnetiseerimisele, kui neid korralikult käsitletakse.
Neodüümbaari magnetid
Neodüümi magnetid , tuntud ka kui NDFEB magnetid, on valmistatud neodüümi, raua ja boori sulamist. Need magnetid on kõige tugevamad olemasolevad püsimagnetid, pakkudes ferriidi- ja alnico magnetidega võrreldes suurepärast magnetilist tugevust. Neodüümi baari magneteid kasutatakse laialdaselt suure jõudlusega rakendustes, näiteks elektrimootorid, kõvakettadrajad ja magnetresonantstomograafia (MRI) masinad. Vaatamata nende tugevusele on neodüümmagnetid rabedad ja kalduvad korrosioonile, mistõttu kaetakse need sageli vastupidavuse suurendamiseks selliste materjalidega nagu nikkel või epoksü.
Baarmagnetide tootmisprotsessid
Barmagnetide tootmisprotsess varieerub sõltuvalt kasutatud materjali tüübist. Üldiselt hõlmab protsess toorainete sulamist, hallitusteks valamist ja lõpptoote magnetiseerimist. Allpool on ülevaade ferriidi, Alnico ja neodüümi magnetide tootmisprotsessidest.
Ferriidimagneti tootmine
Ferriidimagnetid tehakse protsessi, mida nimetatakse paagutamiseks. Esiteks segatakse toorained (raudoksiid ja baarium või strontsiumkarbonaat) omavahel ja surutakse vormi. Seejärel kuumutatakse vormi kõrgetel temperatuuridel (umbes 1000 ° C), et materjalid kokku sulanduda. Pärast jahutamist magnetiseeritakse magneti, paljastades selle tugevale magnetväljale. Selle protsessi tulemuseks on vastupidav ja odav magnet, mis on vastupidav korrosioonile ja demagnetiseerimisele.
Alnico magneti tootmine
Alnico magnetid toodetakse valamise või paagutamise protsessi abil. Valamisprotsessis sulatatakse toorained (alumiinium, nikkel, koobalt ja raud) ja valatakse vormi. Kui materjal on jahtunud, magnetiseeritakse see, asetades selle tugevasse magnetvälja. Paagutusprotsess on sarnane, kuid materjalide sulamise asemel surutakse need hallitusse ja kuumutatakse madalamal temperatuuril. Alnico magnetid on tuntud oma kõrge magnetilise tugevuse ja kõrge temperatuuri vastupidavuse poolest, muutes need ideaalseks kasutamiseks karmides keskkondades.
Neodüümmagneti tootmine
Neodüümi magnetid valmistatakse protsessiga, mida nimetatakse pulbri metallurgiaks. Esiteks sulatatakse toorained (neodüüm, raud ja boor) ja valatakse õhukesteks lehtedeks. Seejärel jahvatatakse need lehed peeneks pulbriks, mis surutakse vormi ja kuumutatakse vaakumis, et eemaldada lisandid. Seejärel kaetakse saadud magnet korrosiooni vältimiseks kaitsekihiga (tavaliselt nikkel või epoksü). Lõpuks magnetiseeritakse magneti, paljastades selle tugeva magnetväljaga. Neodüümi magnetid on tugevaimad püsivate magnetid, mis muudavad need ideaalseks suure jõudlusega rakendusteks.
Tegurid, mis mõjutavad baarmagnetide jõudlust
Mitmed tegurid võivad mõjutada tulbagnetide, sealhulgas temperatuuri, väliste magnetväljade kokkupuudet ja mehaanilist stressi. Nende tegurite mõistmine on konkreetse rakenduse jaoks õiget tüüpi magnetiliigi valimisel ülioluline.
Temperatuur
Temperatuur võib tuua märkimisväärselt mõju tulbagnetide jõudlusele. Enamik magneteid kaotab kõrge temperatuuriga kokkupuutel magnetilise tugevuse. Näiteks taluvad ferriidimagnetid temperatuuri kuni 250 ° C, samal ajal kui neodüümmagnetid hakkavad kaotama oma magnetilist tugevust temperatuuridel üle 80 ° C. Alnico magnetid seevastu taluvad temperatuuri kuni 500 ° C, muutes need ideaalseks kõrgtemperatuurideks.
Välised magnetväljad
Kokkupuude väliste magnetväljadega võib mõjutada ka tulbagnetite jõudlust. Kui magnet puutub kokku tugeva välise magnetväljaga, võib see muutuda demagnetiseerituks või kaotada osa oma magnetilisest tugevusest. See kehtib eriti ferriidi- ja neodüümmagnetide kohta, mis on demagnetiseerimisele vastuvõtlikumad kui Alnico magnetid.
Mehaaniline pinge
Mehaaniline pinge, näiteks magneti painutamine või löömine, võib põhjustada selle magnetiliste omaduste kaotamise. Neodüümi magnetid on eriti altid mehaanilisele stressile nende rabeda olemuse tõttu. Kahjustuste vältimiseks kaetakse neodüümi magnetid sageli kaitsekihiga, näiteks nikkel või epoksüga, et parandada nende vastupidavust.
Baarmagnetide rakendused
Baarimagnete kasutatakse laias valikus rakendustes, alates majapidamistarvetest kuni tööstusmasinateni. Allpool on toodud mõned levinumad baarmagnetide rakendused.
Mootorid ja generaatorid
Elektrimootorites ja generaatorites kasutatakse elektrienergia muutmiseks mehaaniliseks energiaks tulbagneteid ja vastupidi. Neodmiumbaari magnetid on eriti kasulikud suure jõudlusega mootorites nende suurepärase magnetilise tugevuse tõttu.
Andurid
Tuba magneteid kasutatakse ka andurites, näiteks saali efekti andurid ja magnetilised pilliroogud. Need andurid tuvastavad muutused magnetväljades ja neid kasutatakse tavaliselt auto- ja tööstusrakendustes.
Haridusvahendid
Magnetismi põhimõtete demonstreerimiseks kasutatakse haridusvahendites tavaliselt baarimagneteid. Neid kasutatakse sageli klassiruumis katsetes, et õpetada õpilastele magnetväljade, külgetõmbe ja tõrjumist.
Kokkuvõtteks võib öelda, et vardamagnetid on valmistatud mitmesugustest materjalidest, sealhulgas ferriit, Alnico ja neodüüm. Igal tüüpi magnetil on oma ainulaadsed omadused, mis sobiks erinevateks rakendusteks. Ferriidimagnetid on odavad ja demagnetiseerimise suhtes resistentsed, Alnico magnetid aga pakuvad suurt magnetilist tugevust ja resistentsust kõrgetele temperatuuridele. Neodüümbaari magnetid on seevastu tugevaimad olemasolevad püsimagnetid, mis muudavad need ideaalseks suure jõudlusega rakendusteks. Barmagnetide kompositsiooni- ja tootmisprotsesside mõistmine on konkreetse rakenduse jaoks õiget tüüpi magneti valimiseks hädavajalik. Ükskõik, kas otsite neodüümbaari magneteid või Pikad ribamagnetid , on optimaalse jõudluse tagamiseks oluline kaaluda selliseid tegureid nagu temperatuur, välised magnetväljad ja mehaaniline stress.
