Mărimile urmează uzanța din literatura de specialitate [11], [12] și specificația IEC pentru materiale magnetic dure [13]. Numerele marcate între paranteze drepte provin din referințele de la finalul paginii.
Magnet AlNiCo
Magnet permanent realizat din aluminiu, nichel și cobalt (cu fier și alte adaosuri), obținut prin turnare sau sinterizare. Punctul său forte este stabilitatea termică: producătorii indică temperaturi maxime de lucru de 450 până la 550 °C, în funcție de grad [4]. Coercitivitatea sa este scăzută, deci se demagnetizează ușor sub acțiunea câmpurilor opuse și este realizat de obicei alungit pe direcția de magnetizare.
Vezi și: Coercitivitate intrinsecă (Hcj) Temperatura maximă de lucru Coeficient de permeanță (Pc)
Magnet anizotrop
Magnet ale cărui cristale au fost aliniate într-un câmp magnetic în timpul presării, astfel încât are o direcție preferențială de magnetizare, fixată la fabricație. Oferă un produs energetic mai mare decât un magnet izotrop din același material, dar poate fi magnetizat doar pe acea direcție. Magneții de NdFeB și SmCo sinterizați sunt anizotropi; magneții de ferită și cei legați cu liant se fabrică în ambele variante [11], [12].
Vezi și: Direcția de magnetizare Magnet legat cu liant Magnet sinterizat
Magnet legat cu liant
Magnet realizat din pulbere magnetică amestecată cu un liant, cum ar fi cauciuc, plastic sau rășină. Poate fi turnat sau extrudat în forme complexe, secțiuni subțiri și forme flexibile, cu toleranțe bune, cu prețul unei performanțe magnetice mai reduse decât a unui magnet sinterizat complet dens din același material.
Vezi și: Magnet flexibil Magnet sinterizat Magnet anizotrop
Acoperire (placare)
Strat protector subțire aplicat pe suprafața magnetului. NdFeB sinterizat corodează ușor și este aproape întotdeauna acoperit, cel mai des cu nichel-cupru-nichel; se folosesc și epoxid, zinc și alte finisaje. Acoperirea influențează rezistența la coroziune, aspectul și, ușor, dimensiunile și masa. Nu modifică gradul magnetic.
Vezi și: Magnet de neodim (NdFeB) Forța de aderență (forța de reținere)
Coercitivitate (Hcb)
Câmpul magnetic invers necesar pentru a aduce la zero inducția magnetică B din magnet, adică punctul în care curba de demagnetizare intersectează axa H. Se mai numește coercitivitate normală și este întotdeauna mai mică sau egală cu coercitivitatea intrinsecă Hcj.
Vezi și: Coercitivitate intrinsecă (Hcj) Curba de demagnetizare
Temperatura Curie (Tc)
Temperatura peste care un material feromagnetic își pierde magnetizarea permanentă. Pentru NdFeB sinterizat este de aproximativ 310 până la 340 °C [1]; pentru SmCo este mult mai mare, de aproximativ 700 până la 850 °C, în funcție de tip [3]. Un magnet trebuie utilizat cu mult sub temperatura sa Curie: temperatura utilizabilă este limitată mult mai devreme de demagnetizare.
Vezi și: Temperatura maximă de lucru Punctul de genunchi al curbei de demagnetizare
Curba de demagnetizare
Porțiunea din cadranul al doilea al buclei de histerezis B–H, de la remanența Br de pe axa B până la coercitivitatea de pe axa H. Arată cum scade inducția magnetică la aplicarea unui câmp invers și este diagrama principală în proiectarea cu magneți. Producătorii o publică la mai multe temperaturi, iar pentru proiectul final trebuie utilizată întotdeauna curba gradului exact.
Vezi și: Punctul de genunchi al curbei de demagnetizare Punctul de funcționare și dreapta de sarcină Remanență (Br)
Direcția de magnetizare
Direcția pe care este magnetizat un magnet, de exemplu pe grosime, pe diametru, pe lungime, radial sau cu mai mulți poli pe o față. La magneții anizotropi este stabilită prin orientarea din timpul presării și nu mai poate fi aleasă liber ulterior, deci trebuie specificată la comandă.
Vezi și: Magnet anizotrop Configurație Halbach
Magnet de ferită (ceramic)
Magnet permanent ceramic, de regulă pe bază de ferită de stronțiu (SrFe₁₂O₁₉). Are cost redus, rezistă la coroziune și este izolator electric, cu un produs energetic mai mic decât al magneților din pământuri rare. Spre deosebire de alți magneți, coercitivitatea sa scade odată cu răcirea, deci riscul specific îl reprezintă temperaturile scăzute, nu cele ridicate [5], [7].
Vezi și: Coercitivitate intrinsecă (Hcj) Coeficient de temperatură reversibil (α, β) Magnet flexibil
Intensitatea câmpului (H): A/m și oersted
Câmpul magnetizant, produs de curenți electrici sau de alți magneți. Unitatea SI este amperul pe metru (A/m), iar unitatea CGS este oersted (Oe), cu 1 Oe = 1000/4π A/m ≈ 79,577 A/m. Valorile coercitivității se dau în aceste unități, ca kA/m sau kOe.
Vezi și: Densitatea fluxului magnetic (B): tesla și gauss Coercitivitate (Hcb) Coercitivitate intrinsecă (Hcj)
Magnet flexibil
Magnet de ferită legat cu cauciuc sau plastic, livrat sub formă de benzi, folii, plăci sau role, simple sau cu fața autoadezivă ori laminată cu PVC. Se taie și se îndoaie ușor și are performanță magnetică redusă. Limita sa de temperatură este stabilită de liant și de adeziv, nu de pulberea magnetică; valorile producătorilor pentru benzi sunt de circa 70 °C, ca limită testată [6].
Vezi și: Magnet legat cu liant Magnet de ferită (ceramic) Temperatura maximă de lucru
Densitatea fluxului magnetic (B): tesla și gauss
Intensitatea câmpului magnetic exprimată ca flux pe unitatea de arie (inducție magnetică). Unitatea SI este tesla (T), iar unitatea CGS este gauss (G), cu 1 T = 10 000 G. Câmpul de la suprafață măsurat cu un gaussmetru nu este același lucru cu remanența Br: depinde de forma magnetului și de distanța sondei.
Vezi și: Flux magnetic (Φ) Intensitatea câmpului (H): A/m și oersted Remanență (Br)
Grad (N35, N42, …)
Denumirea gradului unui magnet, de exemplu N42 sau N42SH. La neodim, numărul reprezintă aproximativ produsul energetic maxim în MGOe, iar literele, dacă există, indică clasa de coercitivitate și de temperatură. Denumirile gradelor sunt larg utilizate de la un producător la altul, dar proprietățile exacte diferă între furnizori, deci trebuie verificată întotdeauna fișa tehnică a furnizorului respectiv.
Vezi și: Sufixul gradului (M, H, SH, UH, EH, AH) Produsul energetic maxim (BH)max
Sufixul gradului (M, H, SH, UH, EH, AH)
Literele de după numărul unui grad de neodim. În ordinea creșterii coercitivității intrinseci sunt: fără sufix (N standard), M, H, SH, UH, EH și AH. Temperaturile maxime de lucru tipice sunt de aproximativ 80, 100, 120, 150, 180, 200 și, respectiv, 220 °C [1]. Acestea sunt valori de referință pentru un magnet într-un punct de funcționare favorabil, iar gradele cu energie foarte mare din cadrul unui sufix sunt încadrate cu aproximativ 10 K mai jos. Pentru funcționare continuă, consultați Selectorul de temperatură.
Vezi și: Grad (N35, N42, …) Coercitivitate intrinsecă (Hcj) Temperatura maximă de lucru
Configurație Halbach
Aranjament de magneți ale căror direcții de magnetizare se rotesc treptat, astfel încât câmpul este concentrat pe o parte a ansamblului și, în mod ideal, anulat pe cealaltă. Se folosește în unele motoare, cuplaje magnetice, căi liniare și magneți de laborator.
Vezi și: Direcția de magnetizare Circuit magnetic
Pământuri rare grele (Dy, Tb)
Disprosiul și terbiul se adaugă în NdFeB pentru a-i crește coercitivitatea intrinsecă, ceea ce face posibile sufixele pentru temperaturi ridicate. Sunt relativ rare și costisitoare, de aceea gradele cu coercitivitate mai mare costă de obicei mai mult decât gradele standard.
Vezi și: Coercitivitate intrinsecă (Hcj) Sufixul gradului (M, H, SH, UH, EH, AH)
Coercitivitate intrinsecă (Hcj)
Câmpul invers necesar pentru a aduce la zero magnetizarea materialului propriu-zis. Este măsura reală a rezistenței materialului la demagnetizare și principala proprietate care stabilește capacitatea de temperatură a unui grad: un Hcj mai mare permite temperaturi de lucru mai ridicate. Literele sufixelor gradelor de neodim indică clase de Hcj în creștere.
Vezi și: Coercitivitate (Hcb) Sufixul gradului (M, H, SH, UH, EH, AH) Pământuri rare grele (Dy, Tb)
Pierdere ireversibilă
Pierdere permanentă de magnetizare care nu se recuperează la răcirea magnetului sau la îndepărtarea câmpului opus. Apare când punctul de funcționare coboară sub punctul de genunchi, de exemplu din cauza căldurii sau a unui câmp opus. Pierderile de acest tip pot fi adesea recuperate prin remagnetizare; cele cauzate de modificări metalurgice sau de coroziune nu pot fi recuperate.
Vezi și: Punctul de genunchi al curbei de demagnetizare Coeficient de temperatură reversibil (α, β) Pierdere în timp (pe termen lung)
Armătură de închidere (keeper)
Piesă de fier moale sau oțel plasată peste polii unui magnet pentru a-i închide circuitul magnetic. Crește coeficientul de permeanță, ajută la protejarea magnetului împotriva pierderilor în timpul depozitării și transportului și reduce câmpul de dispersie.
Vezi și: Circuit magnetic Coeficient de permeanță (Pc)
Punctul de genunchi al curbei de demagnetizare
Punctul în care curba de demagnetizare trece de la o porțiune aproape dreaptă la o cădere abruptă. Cât timp punctul de funcționare rămâne deasupra punctului de genunchi, variațiile sunt reversibile; dacă acesta coboară sub punctul de genunchi, o parte din magnetizare se pierde definitiv. Pe măsură ce temperatura crește, punctul de genunchi urcă pe curbă, motiv pentru care magneții subțiri și fierbinți sunt expuși riscului.
Vezi și: Curba de demagnetizare Punctul de funcționare și dreapta de sarcină Pierdere ireversibilă
Circuit magnetic
Traseul urmat de fluxul magnetic prin magnet, întrefieruri și eventualele piese de oțel. Un circuit închis de oțel cu întrefieruri mici oferă magnetului un coeficient de permeanță ridicat și îl face mai rezistent la demagnetizare; un magnet în aer liber are un coeficient scăzut.
Vezi și: Coeficient de permeanță (Pc) Armătură de închidere (keeper) Punctul de funcționare și dreapta de sarcină
Flux magnetic (Φ)
Câmpul magnetic total care traversează o arie dată. Pentru un câmp uniform, perpendicular pe arie, Φ = B × A. Unitatea este weberul (Wb) în SI și maxwellul (Mx) în CGS, cu 1 Wb = 10⁸ Mx. O bobină sau un senzor răspunde la flux, nu doar la densitatea fluxului.
Vezi și: Densitatea fluxului magnetic (B): tesla și gauss Remanență (Br)
Produsul energetic maxim (BH)max
Cel mai mare produs dintre B și H de pe curba de demagnetizare. Este valoarea unică obișnuită pentru compararea puterii materialelor magnetice și se exprimă în MGOe sau kJ/m³ (1 MGOe ≈ 7,9577 kJ/m³). Pentru o curbă de demagnetizare ideal liniară este egal cu Br²/(4μ₀). Numărul din denumirea unui grad de neodim reprezintă aproximativ această valoare în MGOe: N42 are circa 42 MGOe, adică aproximativ 334 kJ/m³. Un produs energetic ridicat spune puțin despre rezistența la temperatură, care este stabilită în principal de coercitivitate.
Vezi și: Remanență (Br) Coercitivitate intrinsecă (Hcj) Grad (N35, N42, …)
Temperatura maximă de lucru
Valoare orientativă a producătorului pentru temperatura cea mai ridicată la care poate fi utilizat un grad. Nu este o limită exactă: depinde de forma magnetului și de circuitul său și nu precizează cât timp poate rămâne magnetul la acea temperatură [9], [10]. Pentru funcționare continuă, 24 de ore pe zi, este necesară o marjă sub această valoare din cauza pierderilor în timp [8]. Selectorul nostru de temperatură aplică această abordare.
Vezi și: Sufixul gradului (M, H, SH, UH, EH, AH) Pierdere în timp (pe termen lung) Coeficient de permeanță (Pc)
Magnet de neodim (NdFeB)
Magnet pe bază de compusul Nd₂Fe₁₄B. Are cel mai mare produs energetic dintre magneții permanenți comerciali. Este sensibil la căldură (vezi sufixele gradelor) și la coroziune, de aceea este de regulă acoperit. Temperatura sa Curie este de aproximativ 310 până la 340 °C [1].
Vezi și: Sufixul gradului (M, H, SH, UH, EH, AH) Acoperire (placare) Temperatura Curie (Tc)
Punctul de funcționare și dreapta de sarcină
Dreapta de sarcină este o dreaptă care pornește din origine, a cărei pantă este dată de coeficientul de permeanță. Punctul în care intersectează curba de demagnetizare este punctul de funcționare (Bd, Hd) al magnetului în circuitul său. Când se modifică temperatura sau un câmp opus, punctul de funcționare se deplasează; dacă trece sub punctul de genunchi, pierderea este ireversibilă.
Vezi și: Coeficient de permeanță (Pc) Punctul de genunchi al curbei de demagnetizare Curba de demagnetizare
Coeficient de permeanță (Pc)
Număr care descrie cum încarcă magnetul geometria sa și cea a circuitului: Pc = −Bd/(μ₀·Hd). Un magnet înalt și îngust, sau un magnet într-un circuit închis de oțel, are un Pc ridicat; un magnet subțire și lat în aer liber are un Pc scăzut. Un Pc scăzut plasează punctul de funcționare mai jos pe curba de demagnetizare, deci magnetul se demagnetizează mai ușor sub acțiunea căldurii [9].
Vezi și: Punctul de funcționare și dreapta de sarcină Circuit magnetic Punctul de genunchi al curbei de demagnetizare
Forța de aderență (forța de reținere)
Forța necesară pentru a desprinde un magnet pe direcție perpendiculară de pe o placă de oțel groasă, plană și curată, exprimată de obicei în kgf, lbf sau N și măsurată în condiții ideale. În utilizare este mai mică din cauza întrefierurilor, a acoperirilor, a suprafețelor rugoase, subțiri sau curbe, a calității oțelului și a temperaturii. Forța necesară pentru a deplasa magnetul lateral (forfecare) este de obicei mult mai mică decât forța de aderență directă.
Vezi și: Acoperire (placare) Densitatea fluxului magnetic (B): tesla și gauss
Remanență (Br)
Inducția magnetică (inducția remanentă) care rămâne în magnet după îndepărtarea câmpului magnetizant, măsurată în circuit închis. Este cea mai mare valoare de pe curba de demagnetizare și se dă în tesla sau kilogauss. Stabilește potențialul unui magnet, dar câmpul care se obține efectiv în aer depinde de formă și de distanță.
Vezi și: Densitatea fluxului magnetic (B): tesla și gauss Produsul energetic maxim (BH)max Curba de demagnetizare
Coeficient de temperatură reversibil (α, β)
Variația procentuală pe kelvin a remanenței, α(Br), și a coercitivității intrinseci, β(Hcj), care se recuperează când magnetul revine la temperatura inițială. Valori tipice: NdFeB sinterizat α ≈ −0,11 %/K și β ≈ −0,60 %/K [1], [2]; SmCo₅ α ≈ −0,05 %/K și Sm₂Co₁₇ α ≈ −0,035 %/K [3]; ferită α ≈ −0,18 %/K, în timp ce coercitivitatea sa crește cu temperatura [5]. Valorile reprezintă o aproximare liniară și sunt valabile numai dacă punctul de funcționare rămâne deasupra punctului de genunchi.
Vezi și: Pierdere ireversibilă Punctul de genunchi al curbei de demagnetizare Temperatura maximă de lucru
Magnet de samariu-cobalt (SmCo)
Magnet din pământuri rare în două familii: SmCo₅ (1:5) și Sm₂Co₁₇ (2:17). Are stabilitate termică ridicată și rezistență bună la coroziune; este mai fragil și, de regulă, mai scump decât neodimul. Producătorii indică temperaturi maxime de lucru de aproximativ 250 °C pentru SmCo₅ și 300 °C pentru Sm₂Co₁₇, existând și un tip de 350 °C [3].
Vezi și: Temperatura maximă de lucru Temperatura Curie (Tc) Magnet de neodim (NdFeB)
Magnet sinterizat
Magnet obținut prin presarea pulberii magnetice, orientată în câmp în cazul celor anizotropi, și sinterizarea ei la temperatură ridicată într-un corp solid dens, care este apoi rectificat sau tăiat la dimensiune. NdFeB, SmCo și ferita sinterizate oferă cele mai bune proprietăți magnetice ale materialelor respective. Sunt dure și fragile, iar ciobirea este un risc la manipulare.
Vezi și: Magnet legat cu liant Magnet anizotrop
Reorientarea spinilor
Modificare a anizotropiei cristaline a compusului Nd₂Fe₁₄B la aproximativ −138 °C (135 K). Sub această temperatură, fluxul unui magnet de NdFeB sinterizat poate scădea cu până la circa 14 %, iar pierderea se recuperează când magnetul se încălzește din nou [7]. Contează în principal pentru aplicațiile criogenice.
Vezi și: Magnet de neodim (NdFeB) Coeficient de temperatură reversibil (α, β)
Pierdere în timp (pe termen lung)
Pierdere lentă de flux la NdFeB sinterizat, care continuă la temperatură ridicată constantă, aproximativ proporțional cu logaritmul timpului. Într-un studiu doctoral, pierderea extrapolată pe 30 de ani a rămas sub 1 % numai sub o temperatură critică ce crește odată cu coercitivitatea (aproximativ 80 până la 220 °C pentru patru materiale, la un coeficient de permeanță de 1,1). Peste aceasta, pierderile au crescut odată cu temperatura [8].
Vezi și: Temperatura maximă de lucru Pierdere ireversibilă
Niciun termen nu corespunde căutării dvs.
