磁铁的工作温度将超过 200°C,在这种环境下是否无法使用磁铁?
2024.08.06

磁铁的工作温度将超过 200°C,在这种环境下是否无法使用磁铁?

磁铁在工作温度超过 200°C 的环境下,其性能可能会受到显著影响,但并非绝对无法使用。

不同类型的磁铁具有不同的耐高温特性。例如,常见的钕铁硼磁铁,其工作温度一般在 80 - 200°C 之间,超过这个温度,磁铁可能会出现退磁现象,磁性减弱甚至丧失。然而,一些特殊的耐高温磁铁材料,如钐钴磁铁,能够在更高的温度下保持较好的磁性。

级钴磁铁可以解决这个问题。钐钴(SmCo)是一种优质永磁材料,主要由钴和钐制成,是生产成本最高的磁性材料。其成本高昂的主要原因是钴含量高和钐合金的脆性。

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这些永久磁铁具有很强的耐腐蚀性,可承受高达 350°C 的温度,有时甚至高达 500°C。与其他耐热性较差的永磁体相比,这种温度适应性使它们具有明显的优势。与钕磁铁一样,钐钴磁铁也需要涂层来防止腐蚀。

此外,即使是耐高温的磁铁,在长时间处于高温环境中时,其磁性也可能会逐渐下降。但在某些特定的应用场景中,如果对磁性要求不高,或者采取了有效的冷却措施来控制温度,磁铁在超过 200°C 的环境下也可能被使用。

总之,磁铁在超过 200°C 的环境下使用具有很大的挑战性,但不能简单地一概而论说无法使用,需要综合考虑磁铁的类型、使用要求和散热条件等因素。

不过,这种磁铁的缺点是机械强度较低。盐钴磁铁很容易变脆并产生裂缝。在需要耐高温和耐腐蚀的情况下,钐钴磁铁可能是最合适的选择。

钕磁铁在较低温度下性能最佳,而钐钴磁铁在较高温度下性能最佳。众所周知,钕磁铁是室温下最强大的永久磁铁,根据剩磁化(Br),其磁化温度可高达约 180 摄氏度。然而,随着温度的升高,它们的强度会明显下降。当温度接近 180 摄氏度时,钐钴磁铁的性能开始超过钕磁铁。

钐钴是第二强的磁性材料,具有优异的抗退磁性能。钐钴磁铁常用于航空航天业和其他注重性能而非成本的行业。

钐钴磁铁开发于 20 世纪 70 年代,与陶瓷磁铁和铝镍钴磁铁相比,具有更强的磁性,但与钕磁铁相比,磁性有所不足。这些磁铁主要根据能级分为两类。第一类被称为 Sm1Co51-5),其能量产品范围为 15 22 MGOe。另一方面,第二组为 Sm2Co172-17),能量范围为 22-32 MGOe

钐钴和钕磁铁都是由粉末状金属制造而成。在经历烧结过程之前,它们会在强磁场的影响下被压缩。20 世纪 70 年代开发的钐钴磁铁与陶瓷磁铁和铝镍钴磁铁相比,具有更强的磁性,但与钕磁铁的磁性相比还有差距。

 

这些磁铁主要根据能级分为两类。第一类被称为 Sm1Co51-5),其能量产品范围为 15 22 MGOe。第二类是 Sm2Co172-17),能量范围为 22-32 MGOe。钐钴和钕磁铁都是由粉末状金属制造而成。在经历烧结过程之前,它们会在强磁场的影响下被压缩。钕磁铁对环境因素高度敏感,而钐钴稀土磁铁则具有出色的耐腐蚀性。钐钴稀土磁铁可以承受高温而不会失去磁性,而钕磁铁在室温以上使用时应谨慎。与钐钴磁铁相比,钕磁铁更耐用,而且易于加工,并可集成到磁性组件中。这两种材料在加工过程中都需要使用金刚石工具、电火花加工或研磨。

接下来让我们了解铝镍钴磁铁

钐钴磁铁和钕磁铁都是由金属粉末制成的。

 它们在强大磁场的影响下被压缩,然后再经过烧结过程。 

钕磁铁对环境因素高度敏感,而钐钴稀土磁铁则具有出色的耐腐蚀性。钐钴稀土磁铁可以承受高温而不会失去磁性,而钕磁铁在室温以上使用时应谨慎。与钐钴磁铁相比,钕磁铁更耐用,而且易于加工,并可集成到磁性组件中。这两种材料在加工过程中都需要使用金刚石工具、电火花加工或研磨。

铝镍钴磁铁(AlNiCo)是一种传统的永磁材料,主要由铝、镍和钴组成。它们是当代最早的商用永磁体之一,由日本的 T. Mishima 20 世纪初发明。

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尽管铝镍钴磁铁具有显著的剩磁,但与其他类型的磁铁相比,其相对适中的韧性导致磁能积 (BH)max 降低。铸造铝镍钴具有形成复杂形状的能力,而烧结铝镍钴的磁性能稍差,但由于其晶粒结构精细,机械性能优异,因此磁通量分布均匀,机械强度更高。

烧结铝镍钴包括感应熔化、研磨成细颗粒、压制、烧结、测试、涂层和磁化。各种制造方法都会影响磁体性能,烧结可增强机械属性,而铸造则可提高能量密度。

 

烧结铝镍钴磁体的等级从 1.5 5.25 兆焦耳不等,而铸造磁体的等级则从 5.0 9.0 兆焦耳不等。各向异性铝镍钴磁铁提供定制的磁化方向选项,具有宝贵的多功能性。

铝镍钴合金具有较高的最高工作温度和优异的耐腐蚀性。某些铝镍钴牌号可在超过 500°C 的温度下工作。这些磁铁广泛应用于麦克风、扬声器、电吉他拾音器、电机、行波管、霍尔传感器以及其他各种应用中。