Co jsou Alnikové magnety?

Alnico magnety jsou typ trvalého magnetu vyrobeného z slitiny, která se hlavně skládá z hliníku (Al), niklu (Ni) a kobaltu (Co), dále železa a někdy dalších prvků jako je měď a titan. Jsou známé pro svou vynikající tepelnou stabilitu a vysokou magnetickou sílu. Alnico magnety patřily mezi první silné trvalé magnety vyvinuté a dodnes se široce používají v různých aplikacích.

Seznam adresáře:

Co jsou Alnico magnety?

Skladba a výroba

Hlavní charakteristiky

Společné aplikace

Závěr

Co jsou AlNiCo magnety?

I když byly alnico magnety většinou nahrazeny silnějšími vzácnou zemí magnetizovanými materiály, stále se běžně používají při výrobě senzorů, akustických snímačů na kytaru, relé a vybavení pro práci vysokých teplot. Alnico magnety mají klíčovou roli ve všech elektrotrvalých magnetických destičkách a zdvihacích magnetech.

Alnico má vysokou magnetickou sílu a nízký odpor proti demagnetizaci a přemagnetizaci. Pokud jsou kolem alnico magnetů omotány drátěné spirály, mohou být snadno magnetizovány a demagnetizovány proudem elektřiny tekoucím spirálami. Stiskací kleště s kapacitou sto tun na čtvereční metr se dají zapínat a vypínat za 0,2 sekundy díky alnico magnetům.

NA POČÁTKU

Nejstarší odkaz na magnety sahá více než 2 500 let zpět, kdy byly objeveny a používány magnetické lodenky starými Řeky, i když je možné, že ještě starší civilizace také používaly přirozeně vyskytující se magnetické kameny. Slovo magnet ve skutečnosti pochází z řeckého slova ‘Magnetis Lithos’, což znamená ‘Magnesijský Kámen’ v odkazu na oblast dnešní Turecka, kde byly tyto kameny nalezeny.

Věděli jste, že? První magnetický materiál byl objeven starými Řeky před více než 2 500 lety!

Tyto magnetity byly používány jako kompasem prvními světovými navigátory a průzkumníky k nalezení zemského magnetického severu a v roce 1600 William Gilbert publikoval první vědecké studie o magnetismu nazvanou De Magnete. První umělé magnety nebyly vyrobeny až do 18. století a tyto byly obvykle vyrobeny z feromagnetických kovů, jako je železo. Postup vytváření silnějších magnetických slitin byl pomalý, dokud v 20. letech 20. století nebyl vyvinut slitín z niklu, hliníku a kobaltu, který byl pojmenován Alnico, kombinací slov Al (hliník), Ni (nikel) a Co (kobalt). Úvodním bodem pro použití Alnica bylo nahrazení drahých elektromagnetů trvalými magnety v přístrojích jako jsou motory, generátory a reproduktory. Během druhé světové války byly magnety Alnico používány v elektronických aplikacích vojenského účelu.

Víte, že? Před příchodem řídících magnety byly magnety Alnico nejsilnějšími dostupnými.

Před vývojem magnetů na bázi vzácných zemín v 80. letech byly magnety alnico nejsilnějším typem magnetu k dispozici. Dnes jsou magety alnico většinou nahrazeny silnějšími vzácnouzemskými magnetama, jako jsou magnety z neodimiu. Nicméně se magnety alnico stále často používají při výrobě senzorů, akustických snímačů pro kytary, reproduktorů a mnoha dalších každodenních domácích předmětech.

AL-NI-CO

Magnety alnico jsou trvalé magnety, které se skládají především z kombinace hliníku, niklu a kobaltu, ale mohou také obsahovat měď, železo a titan. Magnety alnico jsou dostupné buď v isotropní nebo anizotropní podobě. Isotropní varianta lze magnetizovat v jakémkoli směru, zatímco anizotropní magnety alnico lze magnetizovat pouze v jednom předem stanoveném směru a mají vyšší magnetický výkon.

Skladba a výroba

V procesu lití se surové materiály roztavují spolu při vysokých teplotách a odlévají do formů pro vytvoření požadovaných tvarů. Tato metoda umožňuje vytvářet složité geometrie a velké rozměry. Jakmile materiál vychladne a ztvrdne, podléhají odlitým magnetům procesu tepelného zpracování, které zahrnuje ohřevání na určitou teplotu a následné vychlazování s kontrolovanou rychlostí. Toto tepelné zpracování je klíčové, protože optimalizuje magnetické vlastnosti slitiny Alnico. Proces vychlazování obvykle zahrnuje magnetické pole, které slouží k zarovnání magnetických domén v materiálu, čímž se zlepšuje jeho magnetický výkon.

Sinterování na druhé straně zahrnuje tlačení práškové Alnikové slitiny do formů při vysokém tlaku pro vytvoření kompaktního tvaru. Tlačený prášek je poté ohříván ve vakuumu nebo kontrolované atmosféře na teplotu pod hladinou jeho tavení. Tento sinterovací proces spojí částice prachu dohromady pro vytvoření pevného kusu. Sinterované Alnikové magnety obvykle mají lepší mechanické vlastnosti než jejich lité protějšky, i když jejich magnetická síla je mírně nižší. Sinterovací proces také umožňuje výrobu menších a přesnějších tvarů, což může být výhodné pro určité aplikace.

Po počátečních procesech tvarování a tepelné úpravy často procházejí jak litební, tak sinterované Alnikové magnety dalším strojením a líháním pro dosažení požadovaných konečných rozměrů a tolerance. To je možné díky relativně vysoké tvrdosti a kruposti materiálu Alniko, který lze přesně strojit pomocí správného vybavení.

Nakonec jsou magnety magnetizovány vystavením silnému magnetickému poli, které zarovná magnetické domény uvnitř materiálu. Tento krok přenáší trvalou magnetismu, za kterou jsou magnety z Alnika známé. Síla a orientace použitého magnetického pole lze upravit tak, aby dosáhly určitých magnetických vlastností, v závislosti na zamýšleném využití magnetů.

Hlavní charakteristiky

Magnety z Alnika se liší několika klíčovými vlastnostmi, které je činí cennými v různých aplikacích. Tyto vlastnosti vyplývají z jejich jedinečné složení aluminium, niklu, kobaltu, železa a někdy mědi a titanu.

Jednou z hlavních vlastností magnetů z Alnika je jejich vynikající tepelná stabilita. Mohou účinně fungovat při teplotách až 550°C (1022°F) bez významného úbytku magnetických vlastností. To je dělá ideálními pro vysokoteplotní prostředí, ve kterém by jiné typy magnetů mohly selhat.

Alnico magnety vykazují také vysokou zbytkovou indukci, což znamená, že mohou generovat silná magnetická pole. Tato vysoká magnetická síla je užitečná v aplikacích, které vyžadují silné a konzistentní magnetické výkon. Navzdory jejich silným magnetickým polím mají magnety Alnico nízkou koercivní sílu, což znamená, že jsou relativně snadno demagnetizovány a remagnetizovány. Tato vlastnost umožňuje při potřebě snadné přeorientaci magnetického pole.

Další pozoruhodnou charakteristikou Alnico magnetů je jejich vynikající odolnost proti korozi. Na rozdíl od některých jiných druhů magnetů, které vyžadují ochranné obaly pro prevenci rezivosti, se magnety Alnico přirozeně odolávají oxidaci a korozi. To je dělá vhodnými pro použití v různých prostředích, včetně těch s vystavením na vlhkost a chemikálie.

Alnico magnety jsou také známé pro svoji odolnost a mechanickou sílu. I když jsou tvrdé a krupné, což je činí náchylnými k praskáním nebo odštěpování při hrubém zacházení, jsou také odolné za běžných provozních podmínek. Jejich tvrdota umožňuje přesné opracování, což může být výhodné v aplikacích vyžadujících konkrétní tvar a velikost.

Navíc Alnico magnety udržují své magnetické vlastnosti po dlouhé období, což je dělá spolehlivými pro aplikace vyžadující dlouhodobou stabilitu. Schopnost udržet výkon bez významného poklesu v čase je klíčovým faktorem ve mnoha průmyslových a vědeckých použitích.

Výhody a nevýhody feritových magnetů

Výhody:

Dostupnost: Ferritové magnety jsou levnější na vyrobení než mnoho jiných typů magnetů.

Stabilita: Udržují své magnetické vlastnosti přes široký rozsah teplot a provozních podmínek.

Odolnost: Jsou odolné vůči demagnetizaci a korozi, což zvyšuje jejich životnost v různých prostředích.

Omezení:

Magnetická pevnost: Feritové magnety nejsou tak silné jako vzácné zemské magnety, jako je neodim.

Křehkost: Jsou tvrdé a křehké, čímž jsou náchylné ke štěpení při mechanickém zatížení.

Velikost a hmotnost: Pro aplikace vyžadující vysokou magnetickou sílu mají feritové magnety tendenci být větší a těžší ve srovnání s neodimovými magnety.

Závěr

Feritové magnety jsou univerzální a ekonomické magnety vhodné pro mnoho účelů díky své mírné magnetické síle, vynikající odolnosti vůči teplotě a korozi a cenové dostupnosti. I když nemusí nabízet stejnou magnetickou sílu jako neodimové magnety, jejich trvanlivost a stabilita je dělá spolehlivou volbou pro mnoho průmyslových a komerčních použití. Při výběru magnetů pro váš projekt mohou feritové magnety poskytnout rovnováhu mezi výkonem a dostupností, zejména v prostředích, kde není vysoká síla hlavním požadavkem.

Pokud potřebujete spolehlivého výrobce, doporučuje se kontaktovat ketai, ketai je nové vysokotechnologické podnikání specializující se na výzkum a vývoj, výrobu, zpracování a prodej materiálů trvalých magnetů NdFeB