Što je trajni magnet i koje su kategorije

Trajni magnet, poznat i kao tvrdi magnet, materijal je koji može zadržati svoja magnetska svojstva tijekom dugog vremenskog razdoblja nakon što je magnetiziran. Ova sposobnost održavanja konstantnog magnetskog polja potiče od mekih magneta koji gube svoj magnetizam kada se vanjsko magnetsko polje ukloni. Trajni magneti mogu se naći u prirodi, poput magnetita (vrsta željeznog oksida), ili se mogu proizvesti umjetno. Ovi se magneti naširoko koriste u različitim primjenama, uključujući elektroniku, elektrotehniku, strojeve, prijevoz, zdravstvenu skrb i proizvode za svakodnevni život.

Permanentne magnete karakterizira njihova široka petlja histereze, visoka koercitivnost i visoka remanencija. Djeluju u drugom kvadrantu krivulje demagnetizacije nakon što su zasićeni i magnetski nabijeni. Kako bi se osigurala maksimalna pohranjena magnetska energija i stabilan magnetizam, trajni magneti trebaju imati što veću koercitivnost (Hc), remanenciju (Br) i maksimalni produkt energije ((BH)m).

Permanentni magneti mogu se klasificirati u dvije glavne kategorije na temelju njihovog sastava materijala: trajni magnetski materijali od legure i feritni trajni magnetski materijali.

Trajni magnetski materijali od legura uključuju:

1. Trajni neodimijski magneti rijetke zemlje (npr. Nd2Fe14B, ili Neodimijski magneti ): Ovo su jedni od najjačih komercijalno dostupnih magneta. Imaju izuzetno visoka magnetska svojstva, s produktom maksimalne energije (BHmax) preko 10 puta većim od onog kod ferita. NdFeB magneti mogu se dalje podijeliti na vezani NdFeB, sinterirani NdFeB i injekcijski prešani NdFeB na temelju proizvodnih procesa. Vezani NdFeB magneti izrađuju se miješanjem praha NdFeB s vezivima kao što su smola, plastika ili metali s niskim talištem, a zatim se formiraju kompresijom, ekstruzijom ili injekcijskim prešanjem. Sinterirani NdFeB magneti proizvode se mljevenjem i sinteriranjem zračnim mlazom, što rezultira visokom koercitivnošću i izvrsnim mehaničkim svojstvima. Injekcijski lijevani NdFeB magneti nude visoku preciznost i mogu se lako izraditi u složene oblike.

2. Samarij kobalt (SmCo): SmCo magneti se dijele na SmCo5 i Sm2Co17 na temelju svog sastava. Kao trajni magnet za rijetke zemlje druge generacije, SmCo ne samo da ima visok produkt maksimalne energije (14-28 MGOe) i pouzdanu koercitivnost, već također pokazuje dobre temperaturne karakteristike. U usporedbi s NdFeB, SmCo je prikladniji za primjenu na visokim temperaturama (iznad 200°C).

3. Aluminij nikal kobalt (AlNiCo): AlNiCo je legura sastavljena od aluminija, nikla, kobalta, željeza i drugih metalnih elemenata u tragovima. Može se proizvesti procesima sinteriranja ili lijevanja, što omogućuje proizvodnju različitih veličina i oblika. Lijevani AlNiCo trajni magneti imaju najniži reverzibilni temperaturni koeficijent i mogu raditi na temperaturama do preko 600°C.

Feritni trajni magnetski materijali (Ferit): Feritni magneti prvenstveno se izrađuju od sirovina kao što su BaFe12O19 i SrFe12O19 putem keramičke obrade. Tvrdi su i lomljivi, s dobrom otpornošću na temperaturu i niskom cijenom, što ih čini najčešće korištenim trajnim magnetima.

Ukratko, trajni magneti igraju ključnu ulogu u brojnim primjenama zbog svoje sposobnosti zadržavanja magnetizma tijekom vremena. Njihov raznolik sastav materijala i proizvodni procesi nude niz svojstava prikladnih za različite primjene.