Dalam banyak bidang seperti aeroangkasa, pembuatan kereta, dan elektronik kuasa, persekitaran suhu tinggi menimbulkan cabaran yang teruk kepada prestasi magnet. Magnet tradisional terdedah kepada pelemahan magnet atau demagnetisasi pada suhu tinggi, dan kemunculan magnet tahan suhu tinggi memberikan sokongan utama untuk pembangunan bidang ini.
Magnet tahan suhu tinggi terutamanya termasuk magnet NDFEB, magnet SMCO, magnet Alnico, dan magnet ferit. Jenis magnet tahan suhu tinggi mempunyai ciri -ciri unik mereka sendiri.
Magnet NDFEB adalah salah satu magnet tahan suhu tinggi yang lebih biasa dan tinggi di pasaran. Ia mempunyai sifat magnet yang sangat tinggi, dan bhmaxnya lebih daripada 10 kali lebih tinggi daripada ferit. Dari segi suhu operasi, magnet NDFEB prestasi tinggi boleh beroperasi pada suhu sehingga 200 darjah Celcius, dan beberapa magnet NDFEB yang direka khas juga dapat mengekalkan kemagnetan dalam persekitaran suhu tinggi melebihi 400 darjah Celsius. Walau bagaimanapun, magnet NDFEB aktif secara kimia, dan untuk mengelakkan kakisan, mereka biasanya memerlukan rawatan permukaan seperti zink elektroplating, nikel, emas, dan epoksi.
Samarium kobalt magnet boleh dibahagikan kepada SMCO5 dan SM2CO17 mengikut komposisi mereka. Sebagai magnet kekal nadir bumi, ia bukan sahaja mempunyai produk tenaga magnet yang tinggi (14-28mgoe), tetapi juga mempunyai daya paksaan yang boleh dipercayai dan ciri-ciri suhu yang baik. Samarium kobalt magnet dapat mengekalkan daya magnet mereka yang tidak berubah dalam persekitaran suhu tinggi, dapat menahan persekitaran kerja suhu tinggi jauh melebihi 500 ℃ -600 ℃, dan mempunyai suhu curie yang tinggi, yang membolehkan mereka memainkan peranan magnet dalam persekitaran suhu tinggi.
Magnet Alnico adalah aloi yang terdiri daripada aluminium, nikel, kobalt, besi dan logam jejak lain, dan boleh dibuat ke dalam pelbagai saiz dan bentuk melalui proses pemutus. Ia mempunyai kebolehkerjaan yang baik, dan membuang magnet kekal Alnico mempunyai pekali suhu terbalik yang paling rendah dan boleh beroperasi pada suhu sehingga 600 darjah Celsius.
Bahan mentah utama magnet ferit adalah BAFE12O19 dan SRFE12O19, yang dibuat menggunakan teknologi seramik. Ia adalah bahan yang keras dan rapuh dengan rintangan suhu, kos rendah dan prestasi sederhana, dan merupakan salah satu magnet kekal yang paling banyak digunakan.
Prinsip rintangan suhu tinggi magnet tahan suhu tinggi
Sebab mengapa magnet tahan suhu tinggi dapat mengekalkan sifat magnet yang stabil dalam persekitaran suhu tinggi adalah disebabkan oleh struktur fizikal dan kimia khas mereka. Dari sudut pandangan mikroskopik, magnetisme magnet berasal dari momen magnetik yang dihasilkan oleh gerakan spin dan orbital elektron di dalam atom. Pada suhu normal, susunan momen magnet ini mempunyai perintah tertentu, sehingga membentuk magnet makroskopik.
Apabila suhu meningkat, gerakan terma atom semakin meningkat, yang akan mengganggu susunan momen magnetik. Untuk magnet biasa, apabila suhu meningkat, susunan teratur momen magnet secara beransur -ansur dimusnahkan, mengakibatkan kemagnetan yang lemah. Magnet tahan suhu tinggi meningkatkan interaksi antara momen magnetik melalui formulasi bahan khas dan reka bentuk mikrostruktur, supaya mereka masih dapat mengekalkan susunan yang agak stabil pada suhu tinggi.
Sebagai contoh, susunan atom spesifik unsur -unsur nadir bumi samarium dan kobalt dalam magnet kobalt samarium membentuk struktur magnet yang stabil yang dapat menahan gangguan gerakan haba yang disebabkan oleh suhu tinggi, dengan itu mengekalkan sifat magnet yang tinggi. Pada masa yang sama, struktur kristal magnet tahan suhu tinggi juga mempunyai kestabilan haba yang tinggi, dapat menahan suhu yang tinggi tanpa perubahan fasa yang jelas, dan seterusnya memastikan kestabilan kemagnetannya.
Proses pengeluaran magnet tahan suhu tinggi
Proses pengeluaran magnet tahan suhu tinggi mempunyai pengaruh penting terhadap prestasi mereka. Mengambil magnet NDFEB sebagai contoh, proses pengeluaran biasa termasuk Sintered NDFEB dan NDFEB terikat.
Ndfeb sintered dibuat oleh metalurgi serbuk. Pertama, bahan mentah NDFEB dilanda dan serbuk, kemudian ditekan dan dibentuk, sintered pada suhu tinggi untuk menyegarkan magnet, dan akhirnya produk siap diperolehi oleh pemprosesan mekanikal dan rawatan permukaan. Sintered NDFEB mempunyai produk tenaga magnet yang sangat tinggi dan daya paksaan, tetapi teksturnya keras dan rapuh, dan ia terdedah kepada kecacatan seperti retak semasa pemprosesan.
NDFEB terikat adalah magnet komposit yang dibuat oleh serbuk Ndfeb yang seragam dengan resin, plastik atau logam titik lebur yang rendah, dan kemudian menekan, extruding atau suntikan suntikan. Ndfeb terikat mempunyai kemagnetan di semua arah dan boleh diproses ke dalam cincin berdinding nipis atau magnet nipis dengan bentuk kompleks. Ia mempunyai ketepatan dimensi yang tinggi dan sewenang -wenangnya boleh memilih arah magnetisasi magnet. Walau bagaimanapun, sifat -sifat magnet NDFEB terikat lebih rendah daripada NDFEB sintered.
Proses pengeluaran magnet kobalt samarium agak rumit, yang memerlukan kawalan tepat komposisi dan perkadaran bahan mentah, serta parameter seperti suhu dan masa sintering. Semasa proses pengeluaran, adalah perlu untuk memastikan bahawa mikrostruktur magnet adalah seragam dan padat untuk mencapai sifat magnet yang baik dan rintangan suhu tinggi.
Bidang aplikasi magnet tahan suhu tinggi
Magnet tahan suhu tinggi digunakan secara meluas dalam banyak bidang. Dalam medan aeroangkasa, magnet suhu tinggi boleh digunakan untuk mengeluarkan sensor magnet, peralatan kuasa, dan komponen utama dalam pemutar berkelajuan tinggi dan sistem kawalan pesawat. Oleh kerana peralatan aeroangkasa akan menghadapi persekitaran yang melampau seperti suhu tinggi, tekanan tinggi, dan radiasi yang kuat semasa operasi, prestasi stabil magnet tahan suhu tinggi dapat memastikan kebolehpercayaan dan keselamatan peralatan.
Bidang pembuatan automotif juga merupakan pasaran aplikasi penting untuk magnet tahan suhu tinggi. Dalam pembuatan komponen seperti enjin kereta, penjana, permulaan, dan sistem stereng kuasa elektrik, magnet tahan suhu tinggi memainkan peranan utama. Sebagai contoh, dalam enjin kereta, magnet tahan suhu tinggi boleh digunakan untuk mengeluarkan teras gegelung pencucuhan untuk meningkatkan kecekapan pencucuhan dan dengan itu meningkatkan prestasi enjin.
Dalam bidang elektronik kuasa, magnet tahan suhu tinggi digunakan secara meluas dalam motor, penjana, transformer, pam elektromagnet dan peralatan lain kerana kebolehtelapan magnet yang tinggi dan penggunaan tenaga yang rendah. Dalam industri petrokimia, magnet suhu tinggi boleh digunakan dalam pelbagai reaktor, pemisah, pemampat dan peralatan lain untuk mencapai kawalan automatik peralatan dan mengoptimumkan proses pengeluaran.
Dalam bidang peranti perubatan, magnet suhu tinggi sering digunakan untuk mengeluarkan bahagian ketepatan peralatan seperti pengimejan resonans magnetik (MRI) dan resonans magnetik nuklear (NMR) untuk meningkatkan ketepatan dan kestabilan peralatan. Di samping itu, magnet suhu tinggi juga digunakan dalam astronomi, penerokaan geologi, pemprosesan haba, magnet magnet, terapi magnet dan bidang lain.
Trend pembangunan magnet tahan suhu tinggi
Dengan kemajuan sains dan teknologi yang berterusan, pembangunan magnet tahan suhu tinggi telah menunjukkan beberapa trend yang jelas. Dari segi peningkatan prestasi, magnet tahan suhu tinggi dijangka mempunyai produk tenaga magnet yang lebih tinggi, kestabilan suhu yang lebih baik dan rintangan kakisan yang lebih kuat pada masa akan datang. Dengan meningkatkan formulasi bahan dan proses pengeluaran, kakitangan R & D dapat meningkatkan lagi sifat magnet magnet supaya mereka dapat mengekalkan magnet yang stabil pada suhu yang lebih tinggi.
Dari segi pengembangan medan permohonan, Magnet tahan suhu tinggi boleh digunakan dalam persekitaran suhu tinggi, kekuatan tinggi, dan sangat menghakis, seperti tenaga nuklear, penerokaan laut dalam dan bidang lain. Dalam bidang tenaga nuklear, magnet tahan suhu tinggi boleh digunakan dalam komponen utama seperti mekanisme pemacu rod kawalan reaktor nuklear untuk memastikan operasi reaktor nuklear yang selamat dan stabil. Dalam bidang penerokaan laut dalam, magnet tahan suhu tinggi boleh digunakan untuk mengeluarkan sensor dan alat pemacu untuk pengesan laut dalam untuk menyesuaikan diri dengan persekitaran yang teruk tekanan tinggi dan suhu tinggi di laut dalam.
Dari segi perlindungan alam sekitar dan pembangunan mampan, pengeluaran masa depan magnet tahan suhu tinggi akan memberi perhatian lebih kepada perlindungan alam sekitar dan penggunaan sumber yang rasional. Personel R & D akan komited untuk membangunkan bahan-bahan dan proses pengeluaran yang mesra alam untuk mengurangkan kesan terhadap alam sekitar, sambil meningkatkan kadar penggunaan sumber dan mencapai pembangunan mampan industri magnet tahan suhu tinggi.
Sebagai bahan magnet dengan prestasi yang stabil dalam persekitaran suhu tinggi, magnet tahan suhu tinggi memainkan peranan yang tidak dapat ditukar dalam industri dan sains moden. Dengan kemajuan teknologi yang berterusan, prestasi magnet tahan suhu tinggi akan terus bertambah baik, dan medan aplikasi akan terus berkembang, memberikan sumbangan yang lebih besar kepada pembangunan masyarakat manusia.
