Во многих областях, таких как аэрокосмическая, автомобильная производство и электроника, высокотемпературные среды создают серьезные проблемы для производительности магнитов. Традиционные магниты подвержены магнитному ослаблению или даже размагничиванию при высоких температурах, а появление высокотемпературных магнитов обеспечивает ключевую поддержку для развития этих полей.
Высокие температурные магниты в основном включают в себя магниты NDFEB, магниты SMCO, магниты из альнико и ферритовые магниты. Различные типы высокотемпературных магнитов имеют свои уникальные характеристики.
Магниты NDFEB являются одним из наиболее распространенных и высокопроизводительных высокотемпературных магнитов на рынке. Он обладает чрезвычайно высокими магнитными свойствами, а его BHMAX более чем в 10 раз выше, чем у феррита. С точки зрения рабочей температуры, высокопроизводительные магниты NDFEB могут работать при температуре до 200 градусов по Цельсию, а некоторые специально разработанные магниты NDFEB могут даже поддерживать магнетизм в условиях высокой температуры выше 400 градусов по Цельсию. Тем не менее, магниты NDFEB являются химически активными, и для предотвращения коррозии они обычно требуют поверхностных обработок, таких как гальванизация цинка, никеля, золота и эпоксидной смолы.
Самариум -кобальтовые магниты можно разделить на SMCO5 и SM2CO17 в соответствии с их композицией. В качестве постоянного магнита редкоземелью он не только обладает высокой магнитной энергией (14-28 мг), но также имеет надежную принудительную силу и хорошие характеристики температуры. Самарийские кобальтовые магниты могут поддерживать свою магнитную силу без изменений в высокотемпературных средах, могут выдерживать высокотемпературные рабочие среды намного выше 500 ℃ -600 ℃ и иметь высокую температуру CURIE, что позволяет им стабильно играть магнитную роль в высокотемпературных средах.
Альнико -магниты представляют собой сплавы, состоящие из алюминия, никеля, кобальта, железа и других микроэлементов, и могут быть превращены в различные размеры и формы в процессе литья. Он имеет хорошую механизм, и литые постоянные магниты Alnico имеют самый низкий обратимый коэффициент температуры и могут работать при температуре до 600 градусов по Цельсию.
Основным сырью ферритовых магнитов являются BAFE12O19 и SRFE12O19, которые производятся с использованием керамической технологии. Это жесткий и хрупкий материал с температурной сопротивлением, низкой стоимостью и умеренной производительностью, и является одним из наиболее широко используемых постоянных магнитов.
Принцип высокотемпературной сопротивления высокотемпературных магнитов
Причина, по которой высокотемпературные магниты могут сохранять стабильные магнитные свойства в высокотемпературных средах, связана с их особой физической и химической структурой. С микроскопической точки зрения магнетизм магнитов исходит от магнитных моментов, генерируемых спином и орбитальным движением электронов внутри атомов. При нормальной температуре расположение этих магнитных моментов имеет определенный порядок, образуя тем самым макроскопический магнетизм.
Когда температура повышается, тепловое движение атомов усиливается, что мешает расположению магнитных моментов. Для обычных магнитов, когда температура повышается, упорядоченное расположение магнитных моментов постепенно разрушается, что приводит к ослаблению магнетизма. Высокие температурные магниты усиливают взаимодействие между магнитными моментами с помощью специальных материалов и конструкций микроструктуры, так что они все еще могут поддерживать относительно стабильное расположение при высоких температурах.
Например, специфическое атомное расположение самария и кобальта редкоземельных элементов в кобальтовых магнитах самария образует стабильную магнитную структуру, которая может сопротивляться помехи теплового движения, вызванного высокой температурой, тем самым поддерживая высокие магнитные свойства. В то же время кристаллическая структура высокотемпературных магнитов также обладает высокой тепловой стабильностью, может противостоять высоким температурам без очевидных фазовых изменений и дополнительно обеспечивает стабильность его магнетизма.
Процесс высокотемпературных магнитов
Процесс высокотемпературных магнитов оказывает важное влияние на их производительность. В качестве примера, принимая NDFEB, общие производственные процессы включают спеченные NDFEB и связанный NDFEB.
Стопленный NDFEB производится пудрой металлургии. Во -первых, сырье NDFEB выплачивается и порошковывается, затем прижимают и образуются, спечен при высокой температуре для уплотнения магнита, и, наконец, готовый продукт получают путем механической обработки и обработки поверхности. Стопленный NDFEB обладает чрезвычайно высокой магнитной энергией и принудительной силой, но его текстура жесткая и хрупкая, и склонна к дефектам, таким как трещины во время обработки.
Связанный NDFEB представляет собой композитный магнит, изготовленный путем равномерно смешивания порошка NDFEB со смолой, пластиковой или низкой точкой плавления, а затем нажатия, экструдирования или инъекционного литья. Связанный NDFEB имеет магнетизм во всех направлениях и может быть обработан в тонкостенные кольца или тонкие магниты со сложными формами. Он обладает высокой точностью и может произвольно выбрать направление намагничивания магнита. Однако магнитные свойства связанного NDFEB ниже, чем у спеченного NDFEB.
Процесс -процесс самарских кобальтовых магнитов является относительно сложным, что требует точного контроля состава и доли сырья, а также таких параметров, как температура и время спекания. Во время производственного процесса необходимо обеспечить, чтобы микроструктура магнита была равномерной и плотной для достижения хороших магнитных свойств и высокой температурной сопротивления.
Поля применения высокотемпературных магнитов
Высокие температурные магниты широко используются во многих полях. В поле аэрокосмической промышленности высокотемпературные магниты могут использоваться для изготовления магнитных датчиков, электроэнергии и ключевых компонентов в высокоскоростных ротаторах и системах управления самолетами. Поскольку аэрокосмическое оборудование будет столкнуться с экстремальными средами, такими как высокая температура, высокое давление и сильное излучение во время работы, стабильные характеристики высокотемпературных магнитов могут обеспечить надежность и безопасность оборудования.
Автомобильное производственное поле также является важным рынком применения для высокотемпературных магнитов. При изготовлении компонентов, таких как автомобильные двигатели, генераторы, стартеры и электроснабжения, высокотемпературные магниты играют ключевую роль. Например, в автомобильных двигателях высокотемпературные магниты могут использоваться для изготовления ядра катушек зажигания для повышения эффективности зажигания и, таким образом, повышения производительности двигателя.
В области электроники мощности высокотемпературные магниты широко используются в двигателях, генераторах, трансформаторах, электромагнитных насосах и другое оборудование из -за их высокой магнитной проницаемости и низкого потребления энергии. В нефтехимической промышленности высокотемпературные магниты могут использоваться в различных реакторах, сепараторах, компрессорах и другом оборудовании для достижения автоматического управления оборудованием и оптимизации производственного процесса.
В области медицинских устройств высокотемпературные магниты часто используются для изготовления точных частей оборудования, таких как магнитно-резонансная томография (МРТ) и ядерный магнитный резонанс (ЯМР), для повышения точности и стабильности оборудования. Кроме того, высокотемпературные магниты также используются в астрономии, геологическом исследовании, термической обработке, магнитном распаде, магнитной терапии и других областях.
Тенденция развития высокотемпературных магнитов
Благодаря постоянному развитию науки и техники развитие высокотемпературных магнитов показало некоторые очевидные тенденции. С точки зрения повышения производительности, ожидается, что устойчивые к высокотемпературным магнитам будут иметь более высокий продукт магнитной энергии, лучшую стабильность температуры и более сильную коррозионную стойкость в будущем. Улучшивая материалы и производственные процессы, персонал исследований и разработок может дополнительно улучшить магнитные свойства магнитов, чтобы они могли поддерживать стабильный магнетизм при более высоких температурах.
С точки зрения расширения поля применения, высокотемпературные магниты может использоваться в более высокотемпературных, высокопрочных и высоко коррозионных средах, таких как ядерная энергия, глубоководная исследование и другие области. В области ядерной энергии высокотемпературные магниты могут использоваться в ключевых компонентах, таких как механизм привода управляющего стержня ядерных реакторов для обеспечения безопасной и стабильной работы ядерных реакторов. В области глубоководного разведки можно использовать высокотемпературные магниты для изготовления датчиков и приводных устройств для глубоководных детекторов, чтобы адаптироваться к суровой среде высокого давления и высокой температуры в глубоком море.
С точки зрения защиты окружающей среды и устойчивого развития, будущее производство высокотемпературных магнитов уделяет больше внимания защите окружающей среды и рациональному использованию ресурсов. Персонал исследований и разработок будет привержен разработке новых экологически чистых материалов и производственных процессов для снижения влияния на окружающую среду, одновременно улучшая уровень использования ресурсов и достижение устойчивого развития индустрии высокотемпературных магнитов.
Как магнитный материал со стабильным характеристиком в высокотемпературных средах, высокотемпературные магниты играют незаменимую роль в современной промышленности, науке и технике. С постоянным развитием технологий, эффективность высокотемпературных магнитов будет продолжать улучшаться, и область применения будет продолжать расширяться, внося более широкий вклад в развитие человеческого общества.
Эшли@zhiyucy.com
