Vad är en permanent magnet och vilka är kategorierna

En permanentmagnet, även känd som en hård magnet, är ett material som kan behålla sina magnetiska egenskaper under lång tid när det väl har magnetiserats. Denna förmåga att upprätthålla ett konstant magnetfält är den från mjuka magneter, som förlorar sin magnetism när det externa magnetfältet avlägsnas. Permanenta magneter kan hittas naturligt, såsom magnetit (en typ av järnoxid), eller så kan de tillverkas på konstgjord väg. Dessa magneter används i stor utsträckning i olika applikationer, inklusive elektronik, elektroteknik, maskiner, transporter, hälsovård och vardagsprodukter.

Permanenta magneter kännetecknas av sin breda hysteresloop, höga koercitivitet och höga remanens. De verkar i den andra kvadranten av avmagnetiseringskurvan efter att ha mättats och laddats magnetiskt. För att säkerställa maximal lagrad magnetisk energi och stabil magnetism bör permanentmagneter ha så hög koercivitet (Hc), remanens (Br) och maximal energiprodukt ((BH)m) som möjligt.

Permanenta magneter kan klassificeras i två huvudkategorier baserat på deras materialsammansättning: permanentmagnetiska legeringsmaterial och permanentmagnetiska ferritmaterial.

Permanenta magnetiska legeringsmaterial inkluderar:

1. Sällsynta jordartsmetaller permanenta neodymmagneter (t.ex. Nd2Fe14B eller Neodymmagneter ): Dessa är bland de starkaste magneterna som finns kommersiellt tillgängliga. De har extremt höga magnetiska egenskaper, med en maximal energiprodukt (BHmax) över 10 gånger högre än för ferrit. NdFeB-magneter kan vidare delas in i bunden NdFeB, sintrad NdFeB och formsprutad NdFeB baserat på produktionsprocesser. Bondade NdFeB-magneter tillverkas genom att blanda NdFeB-pulver med bindemedel som harts, plast eller metaller med låg smältpunkt, och formas sedan genom kompression, extrudering eller formsprutning. Sintrade NdFeB-magneter produceras genom luftstrålefräsning och sintring, vilket resulterar i hög koercitivitet och utmärkta mekaniska egenskaper. Formsprutade NdFeB-magneter erbjuder hög precision och kan enkelt göras till komplexa former.

2. Samarium Cobalt (SmCo): SmCo-magneter är uppdelade i SmCo5 och Sm2Co17 baserat på deras sammansättning. Som en andra generationens permanentmagnet för sällsynta jordartsmetaller har SmCo inte bara en hög maximal energiprodukt (14-28 MGOe) och pålitlig koercitivitet utan uppvisar också goda temperaturegenskaper. Jämfört med NdFeB är SmCo mer lämpligt för högtemperaturapplikationer (över 200°C).

3. Aluminium Nickel Cobalt (AlNiCo): AlNiCo är en legering som består av aluminium, nickel, kobolt, järn och andra spårmetalliska element. Det kan tillverkas genom sintrings- eller gjutprocesser, vilket möjliggör produktion av olika storlekar och former. Gjutna AlNiCo permanentmagneter har den lägsta reversibla temperaturkoefficienten och kan fungera vid temperaturer upp till över 600°C.

Permanenta magnetiska ferritmaterial (ferrit): Ferritmagneter tillverkas främst av råmaterial som BaFe12O19 och SrFe12O19 genom keramisk bearbetning. De är hårda och spröda, med bra temperaturbeständighet och låg kostnad, vilket gör dem till de mest använda permanentmagneterna.

Sammanfattningsvis spelar permanentmagneter en avgörande roll i många applikationer på grund av deras förmåga att behålla magnetism över tid. Deras olika materialsammansättningar och produktionsprocesser erbjuder en rad egenskaper som lämpar sig för olika applikationer.