Bagaimana masa dan suhu mempengaruhi kestabilan magnet kekal

Keupayaan magnet kekal untuk menyokong medan magnet luaran adalah disebabkan oleh anisotropi kristal dalam bahan magnet yang "mengunci" domain magnet kecil di tempatnya.Setelah kemagnetan awal diwujudkan, kedudukan ini kekal sama sehingga daya yang melebihi domain magnet terkunci digunakan, dan tenaga yang diperlukan untuk mengganggu medan magnet yang dihasilkan oleh magnet kekal berbeza-beza untuk setiap bahan.Magnet kekal boleh menjana coercivity (Hcj) yang sangat tinggi, mengekalkan penjajaran domain dengan kehadiran medan magnet luaran yang tinggi.

Kestabilan boleh digambarkan sebagai sifat magnet berulang bahan di bawah keadaan tertentu sepanjang hayat magnet.Faktor yang mempengaruhi kestabilan magnet termasuk masa, suhu, perubahan keengganan, medan magnet yang buruk, sinaran, kejutan, tekanan dan getaran.

Masa mempunyai sedikit kesan pada magnet kekal moden, yang kajian telah menunjukkan perubahan serta-merta selepas magnetisasi.Perubahan ini, yang dikenali sebagai "rayapan magnet," berlaku apabila domain magnet yang kurang stabil dipengaruhi oleh turun naik tenaga haba atau magnet, walaupun dalam persekitaran yang stabil secara haba.Variasi ini berkurangan apabila bilangan kawasan tidak stabil berkurangan.

Magnet nadir bumi tidak mungkin mengalami kesan ini kerana daya paksaan yang sangat tinggi.Kajian perbandingan masa yang lebih lama berbanding fluks magnet menunjukkan bahawa magnet kekal yang baru dimagnetkan kehilangan sejumlah kecil fluks magnet dari semasa ke semasa.Selama lebih daripada 100,000 jam, kehilangan bahan samarium kobalt pada asasnya adalah sifar, manakala kehilangan bahan Alnico kebolehtelapan rendah adalah kurang daripada 3%.

Kesan suhu terbahagi kepada tiga kategori: kerugian boleh balik, kerugian tidak boleh balik tetapi boleh pulih, dan kerugian tidak boleh balik dan tidak boleh pulih.

Kerugian Boleh Balik: Ini adalah kerugian yang pulih apabila magnet kembali ke suhu asalnya, penstabilan magnet kekal tidak dapat menghilangkan kerugian boleh balik.Kerugian boleh balik diterangkan oleh pekali suhu boleh balik (Tc), seperti yang ditunjukkan dalam jadual di bawah.Tc dinyatakan sebagai peratusan setiap darjah Celsius, nombor ini berbeza mengikut gred khusus setiap bahan, tetapi mewakili kelas bahan secara keseluruhan.Ini kerana pekali suhu Br dan Hcj adalah berbeza dengan ketara, jadi lengkung penyahmagnetan akan mempunyai "titik infleksi" pada suhu tinggi.

Kerugian yang tidak boleh dipulihkan tetapi boleh dipulihkan: Kehilangan ini ditakrifkan sebagai penyahmagnetan separa magnet akibat pendedahan kepada suhu tinggi atau rendah, kerugian ini hanya boleh dipulihkan dengan pengmagnetan semula, kemagnetan tidak dapat pulih apabila suhu kembali kepada nilai asalnya.Kerugian ini berlaku apabila titik kendalian magnet berada di bawah titik lenturan lengkung penyahmagnetan.Reka bentuk magnet kekal yang berkesan harus mempunyai litar magnet di mana magnet beroperasi dengan kebolehtelapan yang lebih tinggi daripada titik lengkok lengkung penyahmagnetan pada suhu tinggi yang dijangkakan, yang akan menghalang perubahan prestasi pada suhu tinggi.

Kehilangan Tidak Dapat Dipulihkan Tidak Dapat Dipulihkan: Magnet yang terdedah kepada suhu yang sangat tinggi mengalami perubahan metalurgi yang tidak dapat dipulihkan melalui pengmagnetan semula.Jadual berikut menunjukkan suhu kritikal untuk pelbagai bahan, di mana: Tcurie ialah suhu Curie di mana momen magnet asas rawak dan bahan dinyahmagnetkan;Tmax ialah suhu operasi praktikal maksimum bahan utama dalam kategori umum.

Magnet dijadikan suhu stabil dengan menyahmagnetkan sebahagian magnet dengan mendedahkannya kepada suhu tinggi secara terkawal.Penurunan sedikit ketumpatan fluks meningkatkan kestabilan magnet, kerana domain yang kurang berorientasikan adalah yang pertama kehilangan orientasinya.Magnet stabil sedemikian akan mempamerkan fluks magnet yang berterusan apabila terdedah kepada suhu yang sama atau lebih rendah.Selain itu, kumpulan magnet yang stabil akan mempamerkan variasi fluks yang lebih rendah jika dibandingkan antara satu sama lain, memandangkan bahagian atas lengkung loceng dengan ciri variasi normal akan lebih dekat dengan nilai fluks kelompok.


Masa siaran: Jul-07-2022