Inom många områden som flyg-, biltillverkning och kraftelektronik utgör hög temperaturmiljöer allvarliga utmaningar för magneternas prestanda. Traditionella magneter är benägna att magnetisk dämpning eller till och med avmagnetisering vid höga temperaturer, och uppkomsten av hög temperaturbeständiga magneter ger nyckelstöd för utvecklingen av dessa fält.
Högtemperaturbeständiga magneter inkluderar huvudsakligen NDFEB -magneter, SMCO -magneter, Alnico -magneter och ferritmagneter. Olika typer av hög temperaturbeständiga magneter har sina egna unika egenskaper.
NDFEB -magneter är en av de vanligaste och högpresterande högtemperaturbeständiga magneter på marknaden. Den har extremt höga magnetiska egenskaper, och dess Bhmax är mer än tio gånger högre än för ferrit. När det gäller driftstemperatur kan högpresterande NDFEB -magneter arbeta vid temperaturer upp till 200 grader Celsius, och vissa specialdesignade NDFEB -magneter kan till och med upprätthålla magnetism i miljöer med hög temperatur över 400 grader Celsius. NDFEB -magneter är emellertid kemiskt aktiva, och för att förhindra korrosion kräver de vanligtvis ytbehandlingar såsom elektroplätering av zink, nickel, guld och epoxi.
Samarium -koboltmagneter kan delas upp i SMCO5 och SM2CO17 enligt deras sammansättning. Som en sällsynt jordens permanentmagnet har den inte bara en hög magnetisk energiprodukt (14-28MGOE), utan har också tillförlitlig tvångskraft och goda temperaturegenskaper. Samariumkoboltmagneter kan bibehålla sin magnetiska kraft oförändrade i miljöer med hög temperatur, tål hög temperatur arbetsmiljöer långt över 500 ℃ -600 ℃ och har en hög curie-temperatur, vilket gör att de kan spela en magnetisk roll i högtemperaturmiljöer.
Alnico -magneter är legeringar sammansatta av aluminium, nickel, kobolt, järn och andra spårmetaller och kan göras till olika storlekar och former genom en gjutningsprocess. Den har god bearbetbarhet, och gjutna alnico permanentmagneter har den lägsta reversibla temperaturkoefficienten och kan arbeta vid temperaturer upp till 600 grader Celsius.
De viktigaste råvarorna för ferritmagneter är BAFE12O19 och SRFE12O19, som tillverkas med keramisk teknik. Det är ett hårt och sprött material med temperaturmotstånd, låg kostnad och måttlig prestanda och är en av de mest använda permanenta magneterna.
Hög temperaturmotståndsprincip för hög temperaturbeständiga magneter
Anledningen till att högtemperaturbeständiga magneter kan upprätthålla stabila magnetiska egenskaper i miljöer med hög temperatur beror på deras speciella fysiska och kemiska struktur. Ur mikroskopisk synvinkel kommer magnetismen av magneter från de magnetiska stunder som genereras av snurr och orbitalrörelse av elektroner inuti atomer. Vid normal temperatur har arrangemanget av dessa magnetiska stunder en viss ordning och bildar således makroskopisk magnetism.
När temperaturen stiger intensifieras den termiska rörelsen hos atomer, vilket kommer att störa arrangemanget av magnetiska stunder. För vanliga magneter, när temperaturen stiger, förstörs det ordnade arrangemanget av magnetiska stunder gradvis, vilket resulterar i försvagad magnetism. Högtemperaturbeständiga magneter förbättrar interaktionen mellan magnetiska stunder genom speciella materialformuleringar och mikrostrukturdesign, så att de fortfarande kan upprätthålla ett relativt stabilt arrangemang vid höga temperaturer.
Till exempel bildar det specifika atomarrangemanget av sällsynta jordartselement samarium och kobolt i samariumkoboltmagneter en stabil magnetisk struktur som kan motstå störningen av termisk rörelse orsakad av hög temperatur och därmed bibehålla höga magnetiska egenskaper. Samtidigt har kristallstrukturen för hög temperaturbeständiga magneter också hög termisk stabilitet, tål höga temperaturer utan uppenbara fasförändringar och säkerställer ytterligare stabiliteten i dess magnetism.
Produktionsprocess av hög temperaturbeständiga magneter
Produktionsprocessen för hög temperaturbeständiga magneter har ett viktigt inflytande på deras prestanda. Med NDFEB -magneter som ett exempel inkluderar vanliga produktionsprocesser sintrade ndfeb och bundna ndfeb.
Sintad ndfeb är tillverkad av pulvermetallurgi. Först smälts och pulvereras och bildas råvarorna från NDFEB, sintras sedan vid hög temperatur för att tät magneten, och slutligen erhålls den färdiga produkten genom mekanisk bearbetning och ytbehandling. Sintade NDFEB har extremt hög magnetisk energiprodukt och tvångskraft, men dess struktur är hård och spröd, och det är benäget att defekter som sprickor under bearbetningen.
Bonded NDFEB är en sammansatt magnet tillverkad genom jämnt blandning av NDFEB -pulver med harts, plast eller låg smältpunkt, och sedan pressande, extruderande eller injektionsmålning. Bonded ndfeb har magnetism i alla riktningar och kan bearbetas till tunnväggiga ringar eller tunna magneter med komplexa former. Den har hög dimensionell noggrannhet och kan godtyckligt välja magnetiseringsriktningen för magneten. De magnetiska egenskaperna hos bundna NDFEB är emellertid lägre än de för sintrade NDFEB.
Produktionsprocessen för samariumkoboltmagneter är relativt komplex, vilket kräver exakt kontroll av sammansättningen och andelen råvaror, såväl som parametrar såsom sintringstemperatur och tid. Under produktionsprocessen är det nödvändigt att säkerställa att magnetens mikrostruktur är enhetlig och tät för att uppnå goda magnetiska egenskaper och hög temperaturbeständighet.
Appliceringsfält med hög temperaturbeständiga magneter
Högtemperaturbeständiga magneter används ofta i många fält. I flyg- och rymdfältet kan hög temperaturmagneter användas för att tillverka magnetiska sensorer, kraftutrustning och nyckelkomponenter i höghastighetsrotatorer och kontrollsystem för flygplan. Eftersom flyg- och rymdutrustning kommer att möta extrema miljöer som hög temperatur, högt tryck och stark strålning under drift, kan den stabila prestandan för hög temperaturbeständiga magneter säkerställa tillförlitligheten och säkerheten för utrustningen.
Automotive Manufacturing Field är också en viktig applikationsmarknad för hög temperaturbeständiga magneter. I tillverkningen av komponenter som bilmotorer, generatorer, förrätter och elektriska servostyrningssystem spelar hög temperaturbeständiga magneter en nyckelroll. I bilmotorer kan till exempel höga temperaturbeständiga magneter användas för att tillverka kärnan i tändspolar för att förbättra tändningseffektiviteten och därmed förbättra motorprestanda.
Inom kraftelektronik används hög temperaturbeständiga magneter i stor utsträckning i motorer, generatorer, transformatorer, elektromagnetiska pumpar och annan utrustning på grund av deras höga magnetiska permeabilitet och låg energiförbrukning. I den petrokemiska industrin kan högtemperaturmagneter användas i olika reaktorer, separatorer, kompressorer och annan utrustning för att uppnå automatisk kontroll av utrustningen och optimera produktionsprocessen.
Inom medicinsk utrustning används ofta högtemperaturmagneter för att tillverka precisionsdelar av utrustning såsom magnetisk resonansavbildning (MRI) och kärnmagnetisk resonans (NMR) för att förbättra utrustningens noggrannhet och stabilitet. Dessutom används högtemperaturmagneter också i astronomi, geologisk utforskning, termisk bearbetning, magnetisk avkalkning, magnetisk terapi och andra fält.
Utvecklingsutveckling med hög temperaturbeständiga magneter
Med det kontinuerliga utvecklingen av vetenskap och teknik har utvecklingen av hög temperaturresistenta magneter visat några uppenbara trender. När det gäller prestationsförbättring förväntas högtemperaturresistenta magneter ha högre magnetisk energiprodukt, bättre temperaturstabilitet och starkare korrosionsbeständighet i framtiden. Genom att förbättra materialformuleringar och produktionsprocesser kan FoU -personal ytterligare förbättra magnetiska egenskaper hos magneter så att de kan upprätthålla stabil magnetism vid högre temperaturer.
När det gäller expansion av applikationsfältet, högtemperaturbeständiga magneter kan användas i mer högtemperatur, höghållfast och mycket frätande miljöer, såsom kärnkraft, djuphavsutforskning och andra områden. Inom kärnkraften kan högtemperaturresistenta magneter användas i viktiga komponenter såsom kontrollstångens mekanism för kärnreaktorer för att säkerställa säker och stabil drift av kärnreaktorer. Inom området för djuphavsutforskning kan högtemperaturbeständiga magneter användas för att tillverka sensorer och driva enheter för djuphavsdetektorer för att anpassa sig till den hårda miljön med högt tryck och hög temperatur i djuphavet.
När det gäller miljöskydd och hållbar utveckling kommer den framtida produktionen av högtemperaturresistenta magneter att ägna mer uppmärksamhet åt miljöskyddet och den rationella resursanvändningen. FoU-personal kommer att vara engagerade i att utveckla nya miljövänliga material och produktionsprocesser för att minska påverkan på miljön, samtidigt som de förbättrar resursgraden och uppnår hållbar utveckling av den högtemperaturresistenta magnetindustrin.
Som ett magnetiskt material med stabil prestanda i miljöer med högt temperatur spelar resistenta magneter med högt temperatur en oföränderlig roll i modern industri och vetenskap och teknik. Med det kontinuerliga utvecklingen av teknik kommer prestandan för hög temperaturbeständiga magneter att fortsätta förbättras, och applikationsfältet kommer att fortsätta att expandera, vilket ger större bidrag till utvecklingen av mänskligt samhälle.
