Kuinka kuumiksi magneetit voivat tulla?
Kuinka kuumaksi magneetti voi tulla, riippuu useista tekijöistä:
- käytetystä magneettimateriaalista (neodyymi tai ferriitti)
- magneetin lämpötilatyypistä
- magneetin muodosta
- magneettien ryhmässä olevasta järjestelystä
Sisällysluettelo
Vetovoiman menetyksen tyypit lämmön / kuumuuden vaikutuksesta
Jos magneettia kuumennetaan yli sen niin sanotun „suurimman käyttölämpötilan“, se menettää osan magnetoitumastaan. Tällöin se tarttuu esim. heikommin rautalevyyn, myös sen jälkeen kun se on jälleen jäähtynyt. Tietyn lämpötilan, niin sanotun „Curie-lämpötilan“, ylittyessä jälkimagnetoitumaa ei jää lainkaan.Lämpötilan suuruuden mukaan erotetaan kolme menetystyyppiä:
Palautuva vetovoiman menetys
Palautumaton vetovoiman menetys
Pysyvä vetovoiman menetys
Lämpötiloissa Curie-lämpötilan tuntumassa kestomagneettien rakenne alkaa muuttua pysyvästi. Uudelleen magnetointi ei tämän jälkeen ole enää mahdollista.
- Lämpötila-alue: hieman yli suurimman käyttölämpötilan
- Magneetti on heikommin magneettinen vain niin kauan kuin se on kuuma.
- Kun se jäähtyy, se palautuu täysin alkuperäiseen vahvuuteensa.
- Ei ole väliä, kuinka usein magneettia kuumennetaan ja jäähdytetään uudelleen.
Palautumaton vetovoiman menetys
- Lämpötila-alue: selvästi yli suurimman käyttölämpötilan
- Magneetti on pysyvästi heikentynyt, myös sen jälkeen kun se on jälleen jäähtynyt.
- Toistuva kuumennus samaan lämpötilaan ei lisää palautumattomia menetyksiä.
- Riittävän voimakkaalla ulkoisella magneettikentällä palautumattomasti heikentynyt magneetti voidaan uudelleen magnetoimalla palauttaa alkuperäiseen vahvuuteensa.
Pysyvä vetovoiman menetys
Lämpötiloissa Curie-lämpötilan tuntumassa kestomagneettien rakenne alkaa muuttua pysyvästi. Uudelleen magnetointi ei tämän jälkeen ole enää mahdollista.
Kaikki aiemmin kuvatut lämpöhäviötyypit esiintyvät seuraavassa videossa. Tekijä erottaa siinä "lämmittämisen" (palautuva), "kuumentamisen" (pysymätön) ja "hehkutuksen" (pysyvä). Lopuksi magneetti jopa sulatetaan. Tuskin yllättää, että sillä ei tämän jälkeen ollut enää magnetoitumaa.
Lämmityksen kesto
Lämmityksen kestolla on pysyvien häviöiden kannalta vain vähäinen vaikutus häviöiden määrään. Edellytys: Magneetin sisälämpötila on lämmityksen aikana kaikkialla sama. Jos paksua magneettia lämmitetään lyhyesti ja voimakkaasti, ulkolämpötila voi olla huomattavasti korkeampi kuin magneetin ydinlämpötila. Tällöin lämpöhäviöt ovat paikallisia – magneetti magnetoituu epätasaisesti.Magneetin muoto, magnetointisuunta ja asettelu
Se, tapahtuuko magneetille pysyviä menetyksiä kuumennettaessa, riippuu lämpötilatyypin lisäksi myös seuraavista kolmesta tekijästä. Magneettien enimmäiskäyttölämpötilat ovat siis aina vain ohjeellisia arvoja.Magneetin muoto
Ilmoitettua maksimilämpötilaa voidaan käyttää ongelmitta vain silloin, kun magneetin sivusuhteet ovat "optimaaliset". Tätä varten pätee seuraava sääntö: hyvin ohut tai litteä magneetti (litteys = halkaisija jaettuna korkeudella) menettää pysyvästi magneettisuuttaan jo lämpötiloissa, jotka ovat alle ilmoitetun maksimikäyttölämpötilan.
Ilmoitettua maksimilämpötilaa voidaan käyttää ongelmitta vain silloin, kun magneetin sivusuhteet ovat "optimaaliset". Tätä varten pätee seuraava sääntö: hyvin ohut tai litteä magneetti (litteys = halkaisija jaettuna korkeudella) menettää pysyvästi magneettisuuttaan jo lämpötiloissa, jotka ovat alle ilmoitetun maksimikäyttölämpötilan.
Jos taas halkaisijan ja korkeuden suhde on alle 4, magneettia voidaan kuumentaa yli ilmoitetun maksimikäyttölämpötilan ilman, että se menettää magneettisuutensa.
Esimerkkejä todellisista Neodyymi kiekkomagneettien enimmäiskäyttölämpötiloista vapaasti seisoville magneeteille:
Rengasmagneettien magnetointisuunta
Diametralisesti magnetoitujen rengasmagneettien maksimikäyttölämpötila voi olla huomattavasti alhaisempi. Suosittelemme ennakkotestejä, jos magneetit aiotaan altistaa korkeille lämpötiloille.
Diametralisesti magnetoitujen rengasmagneettien maksimikäyttölämpötila voi olla huomattavasti alhaisempi. Suosittelemme ennakkotestejä, jos magneetit aiotaan altistaa korkeille lämpötiloille.
Magneettien järjestely
Mitä voimakkaammin magneetti tietyssä järjestelyssä altistuu vastakkaiselle kentälle, sitä alhaisempi on sen todellinen suurin käyttölämpötila.
Mitä voimakkaammin magneetti tietyssä järjestelyssä altistuu vastakkaiselle kentälle, sitä alhaisempi on sen todellinen suurin käyttölämpötila.
Pienimmät lämpötilahäviöt esiintyvät järjestelyissä, joissa magneetti on magneettipiirissä (verrattavissa sähköpiiriin) magneettisesti "oikosuljettu".
Magneettisessa oikosulussa magneetin navat on yhdistetty toisiinsa korkean permeabiliteetin omaavalla, kyllästymättömällä ferromagneettisella materiaalilla, kuten pehmeärauta.
Tässä oikosulkujärjestelyssä magneetissa ei synny vastakkaista kenttää.
Käytännössä tällainen oikosulkujärjestely on kuitenkin harvinainen.
Neodyymimagneettien käyttölämpötilat
Tässä yleiskatsaus eri lämpötilatyypeistä Neodyymimagneeteilla
(lähde: Fysikaaliset magneettitiedot).
| Lämpötilatyyppi | Maks. käyttölämpötila | Curie-lämpötila |
|---|---|---|
| N | 80 °C * | 310 °C |
| M | 100 °C | 340 °C |
| H | 120 °C | 340 °C |
| SH | 150 °C | 340 °C |
| UH | 180 °C | 350 °C |
| EH | 200 °C | 350 °C |
| AH | 230 °C | 350 °C |
* Tämän taulukon maksimikäyttölämpötilat ovat vain ohjearvoja.
N52-magneeteilla maksimikäyttölämpötila on 65 °C.
Käyttökohteisiin, joissa neodyymimagneetteja tarvitaan yli 80 °C lämpötiloissa, tarjoamme erityisiä magneettityyppejä, joilla on korkeampi käyttölämpötila:
-
5 kpl 1,56 EUR/kpl*
Suorakaidemagneetti 22 x 8,5 x 1,4 mm, lämmönkestävä, pitää noin 1,3 kg -
5 kpl 1,78 EUR/kpl*
Suorakaidemagneetti 25 x 6 x 2 mm, lämmönkestävä, pitää noin 1,7 kg -
1 kpl 9,14 EUR/kpl*
Suorakaidemagneetti 30 x 15 x 6 mm, lämmönkestävä, pitää noin 8,8 kg -
20 kpl 0,44 EUR/kpl*
Suorakaidemagneetti 5 x 5 x 1 mm, lämmönkestävä, pitää noin 350 g -
20 kpl 0,42 EUR/kpl*
Suorakaidemagneetti 5 x 2,5 x 2 mm, lämmönkestävä, pitää noin 450 g -
20 kpl 0,40 EUR/kpl*
Suorakaidemagneetti 5 x 2,5 x 1,5 mm, lämmönkestävä, pitää noin 350 g -
10 kpl 0,49 EUR/kpl*
Suorakaidemagneetti 6 x 4 x 2 mm, lämmönkestävä, pitää noin 640 g -
10 kpl 0,56 EUR/kpl*
Suorakaidemagneetti 6 x 5 x 2 mm, lämmönkestävä, pitää noin 600 g -
10 kpl 0,61 EUR/kpl*
Suorakaidemagneetti 10 x 3 x 2 mm, lämmönkestävä, pitää noin 700 g -
5 kpl 1,08 EUR/kpl*
Suorakaidemagneetti 12 x 7 x 2 mm, lämmönkestävä, pitää noin 1,3 kg -
5 kpl 1,15 EUR/kpl*
Suorakaidemagneetti 20 x 5 x 2 mm, lämmönkestävä, pitää noin 1,5 kg -
5 kpl 2,15 EUR/kpl*
Suorakaidemagneetti 30 x 7 x 2,5 mm, lämmönkestävä, pitää noin 2,1 kg -
5 kpl 0,74 EUR/kpl*
Suorakaidemagneetti 15 x 4 x 4 mm, lämmönkestävä, pitää noin 1,7 kg
Ferriittimagneettien käyttölämpötilat
Korkeampiin lämpötiloihin ferriittimagneetit soveltuvat selvästi paremmin.
Tässä yleiskatsaus ferriittimagneetteihimme: ferriittimagneetit
(tiedot on otettu sivulta Fyysiset magneettitiedot).
| Lämpötilatyyppi | Maks. käyttölämpötila | Curie-lämpötila |
| Y35 | 250 °C | 450 °C |
Magneettinauhojen ja magneettiarkkien käyttölämpötilat
Alle -20 °C:n alapuolella ja 85 °C:n yläpuolella olevat lämpötilat vahingoittavat magneettinauhojen
ja magneettiarkkien
rakennetta.
Tämän seurauksena tuotteet menettävät pysyvästi osan pitovoimastaan.
Älkää siis käyttäkö niitä paikoissa, joissa vallitsee korkea tai erityisen matala lämpötila.
Voivatko magneetit vaurioitua, jos ne upotetaan nestemäiseen typpeen?
Neodyymimagneetit eivät vaurioidu, kun ne upotetaan nestemäiseen typpeen, jonka lämpötila on -196 °C (77 K). Niitä voidaan siksi huoletta käyttää suprajohtimet -kokeissa. Huomioikaa seuraavaa: Magneetın pitovoima kasvaa jäähdytyksen alussa hieman. Alle -125 °C:n lämpötiloissa pitovoima alkaa sitten heiketä tasaisesti. -196 °C:ssa pitovoimasta on jäljellä noin 85–90 %. Kun neodyymimagneetti tuodaan takaisin huoneenlämpöön, alkuperäinen pitovoima normalisoituu.Ferriittimagneetit menettävät pysyvästi osan magnetoitumistaan alle -40 °C:n lämpötiloissa.
Niitä ei siksi tule jäähdyttää voimakkaasti.
Magneettinauhat ja magneettiarkit menettävät pysyvästi osan magnetoitumistaan alle -20 °C:n lämpötiloissa.
Niitä ei siksi tule jäähdyttää voimakkaasti.
Lisätietoa magneeteista
Usein kysytyt kysymykset -osiossamme löydätte runsaasti lisätietoa magneeteista, esimerkiksi seuraavista aiheista:
