Mitä ovat Alnico-magneetit?

Alnico-magneetit ovat pysyviä magneeteja, jotka tehdään liitosaineesta, joka koostuu pääasiassa alumiinista (Al), nikelistä (Ni) ja koboldesta (Co), sekä rautaa ja joskus muita elementtejä kuten kuparia ja titaania. Ne tunnetaan erinomaisesta lämpötilasta vakaudestaan ja korkeasta magneettisoukkuvoimastaan, ja ne olivat joitakin ensimmäisiä vahvoja pysyviä magneetteja, jotka kehitettiin, ja niitä käytetään edelleen laajasti monissa sovelluksissa tänään.

Hakemisto:

Mitä ovat Alnico-magneetit?

Rakenteeseen ja valmistukseen

Tärkeimmät ominaispiirteet

Yhteiset sovellukset

Johtopäätös

Mitä ovat AlNiCo magneetit?

Vaikka alnico-magneetit on suurelta osin korvattu vahvemmillä harva-ainekkeellisillä magneeteilla, alnico-magneetteja käytetään yhä yleisesti anturien, kitaran nosteinien, releiden ja korkean lämpötilan käsittelyvarusteen valmistuksessa. Alnico-magneetit ovat keskeisiä kaikissa elektro-perusmagneettisissa imurotulehdoissa ja nostomagneeteissa.

Alnicoilla on korkea magnetinen voimakkuus ja matala vastus demagnetisoitumista ja uudelleenmagnetisoitumista kohtaan. Jos varren kierreitä pyöritetään alnico-magneettien ympärille, niitä voidaan helposti magnetoida ja demagnetoida sähkövirta kullessa kierreissä. Sata tonnia per neliömetri imurotulet voidaan vaihtaa päälle ja pois 0,2 sekunnissa alnico-magneettien ansiosta.

ALKUUNSA

Vanhin mainos magneeseista menee takaisin yli 2500 vuoteen sitten, kun magnetiset lodekivet löydettiin ja käytettiin muinaisissa kreikkalaisissa, vaikka aiemmat kansakunnat saattavat myös olla käyttäneet luonnosta olevia magneettikiviä. Sana magneesi tulee itse asiassa kreikan sanasta ‘Magnetis Lithos’, joka tarkoittaa ‘Magnesian kiveä’ viittaamalla alueeseen, joka nykyisin on osa Turkiaa, missä kivet löytyivät.

Tiesitkö? Ensimmäinen magnetinen materiaali löydettiin muinaisessa Kreikassa yli 2500 vuotta sitten!

Nämä magnetikivet käytettiin maailman varhaisilla merimiehilloin ja tutkijoilta etsiäkseen maan magneettista pohjoista, ja vuonna 1600 William Gilbert julkaistiin ensimmäinen tieteellinen tutkimus magneettisuudesta nimeltä De Magenete. Ensimmäiset teollisesti valmistetut magneetit ei tuotettu ennen 1700-lukua, ja ne valmistettiin yleensä ferromagneettisista metaleista, kuten rauta. Edistys vahvempien magneettisten liitojen kehittelyssä oli hitaasti ennen kuin 1920-luvulla syntyi liitos nikkelistä, alumiiniumesta ja koboldesta, jota nimettiin Alnicoksi, mikä on lyhenne Al (alumiinium), Ni (nikkeli) ja Co (kobolti). Alnicon keksimisen seurauksena kallit sähkömagneetit voitiin korvata pysyvämagneetteja laitteissa, kuten moottoreissa, generaattoreissa ja äänentoistojärjestelmissä. Toisessa maailmansodassa Alnicon magneetit käytettiin sotilasyksiköiden elektroniikkayksiköissä.

Tiedätkö? Ennen harvometallimagneettien keksimistä Alnicon magneetit olivat vahvimmat saatavilla olevat.

Ennen harvinaismagneettien kehittämistä 1980-luvulla alnico-magneetit olivat vahvimmat saatavilla olevat magneetit. Nykyään alnico-magneeteja on suurelta osin korvattu vahvemmilla harvinaismagneeteilla, kuten neodyymi-magneeteilla. Kuitenkin alnico-magneetteja käytetään yhä yleisesti anturien, kitaramikrofonioiden, äänimmeijöiden ja monien muiden jokapäiväisten kotitavaroiden valmistuksessa.

AL-NI-CO

Alnico-magneetit ovat pysyviä magneeteja, jotka koostuvat pääasiassa aluminium-, nikelistä ja koboldesta, mutta niissä voi myös olla kuparia, rautaa ja titaania. Alnico-magneetit ovat saatavilla joko isotropisissa tai anisotropisissa versioissa. Isotropinen muoto voidaan magnetoida missä tahansa suunnassa, kun taas anisotropiset alnico-magneetit voidaan magnetoida vain yhdessä etukäteen määritellyssä suunnassa ja niillä on parempi magnettiluontevaikutus.

Rakenteeseen ja valmistukseen

Muovausprosessissa raaka-aineet sulavat yhdessä korkeilla lämpötiloilla ja vedetään muovikkoihin luodakseen halutut muodot. Tämä menetelmä mahdollistaa monimutkaisia geometrioita ja suuria kokoja. Kun materiaali on jäähtynyt ja kiintynyt, muovattomat magneetit käyvät läpi lämpökuuman prosessin, joka sisältää niiden lammittamisen tiettyyn lämpötilaan ja sitten jäähdyttämisen hallitussa vauhdissa. Tämä lämpökuuma on ratkaiseva, koska se optimoi Alnico-liitosuksen magnetiset ominaisuudet. Jäähdytysprosessi sisältää yleensä magneettikentän, joka tasaa magneettiset alueet materiaalissa, parantamalla sen magneettista suorituskykyä.

Sinteröinti taas sisältää Alnico-pudelin painamisen muovien sisään korkeassa paineessa kompaktoidun muodon muodostamiseksi. Kompaktoidu puuljaa lämmitetään vakuumissa tai kontrolloidussa ilmakehossä tilanteeseen, joka on alla sen sulamispisteestä. Tämä sinteröintiprosessi liittää pudelin hiutaleet yhteen vakiokappaleen muodostamiseksi. Sinteröityneillä Alnico-magneeteilla on yleensä parempia mekaanisia ominaisuuksia kuin niiden pourustetuilla vastineilla, vaikka niiden magneettinen voimakkuus on hieman alempi. Sinteröintiprosessi mahdollistaa myös pienempien ja tarkempien muotojen tuotannon, mikä voi olla etuisia tietyissä sovelluksissa.

Alkuperäisen muotoilun ja lämpökuojen prosessien jälkeen sekä pourustetut että sinteröityneet Alnico-magneetit kärsivät usein lisätyöstä ja höyryttämistä saavuttaakseen halutut lopulliset mitat ja toleranssit. Tämä on mahdollista Alnicon materiaalin suhteellisen korkean kovuuden ja haurauden vuoksi, jota voidaan tarkasti työstää sopivalla laitteistolla.

Lopuksi magneetit magnetoidaan altistamalla ne vahvalle magnetkentälle, mikä asettaa magneettidomaanit materiaalissa järjestykseen. Tämä vaihe antaa Alnico-magneeteille tunnetun pysyvän magnetismin. Käytetyn magnetkentän voimakkuuden ja suunnan voi sovittaa saadakseen tiettyjä magneettisia ominaisuuksia riippuen magneettien käyttötarkoituksesta.

Tärkeimmät ominaispiirteet

Alnico-magneetit erottuvat useista avainominaisuuksista, jotka tekevät niistä arvokkaita monipuolisessa käytössä. Nämä ominaisuudet johtuvat niiden ainutlaatuisesta koostumuksesta, joka sisältää alumiinia, nikkelia, koboltta, rautaa ja joskus myös kupariaa ja titanidia.

Yksi Alnico-magneettien pääasiallisista ominaisuuksista on heidän poikkeuksellinen lämpötilastabiiliyytensä. Ne toimivat tehokkaasti lämpötiloissa asti 550°C (1022°F) ilman merkittävää magneettisen ominaisuuden menetystä. Tämä tekee niistä ideaalisia korkean lämpötilan ympäristöissä, joissa muiden tyyppisten magneettien toiminta saattaisi epäonnistua.

Alnico-magneetit näyttävät myös korkean jäännösohjustuksen, mikä tarkoittaa, että ne voivat tuottaa vahvoja magneettikenttiä. Tämä korkea magneettinen vahvuus on hyödyllistä sovelluksissa, joissa vaaditaan vahvaa ja yhtenäistä magneettisuorituskykyä. Vaikka niillä on vahvat magneettikentät, Alnico-magneetitillä on heikko pakottavuus, mikä tarkoittaa, että niitä on suhteellisen helppo demagnetisoida ja uudelleen magnetisoida. Tämä ominaisuus mahdollistaa magneettikentän helpon uudelleenkoonnitsemisen tarvittaessa.

Toinen huomionarvoinen ominaisuus Alnico-magneeteissa on heidän erinomainen korroosiorintisyky. Erilaiset muut magneettityypit edellyttävät suojakattauksia estääkseen ruostumisen, Alnico-magneetit vastustavat luonnostaan oxidointia ja korroosioita. Tämä tekee niistä sopivia monien ympäristöiden käytölle, mukaan lukien ne, jotka altistuvat kosteaalle ja kemikaaleille.

Alnico-magneetit tunnetaan myös kestovuudestaan ja mekaanisesta vahvuudestaan. Vaikka ne ovat kovia ja hauraita, mikä tekee niitä jonkin verran alttioimina rakoille tai chippauksille, jos niitä käsitellään raskaasti, ne ovat myös kestäviä normaaleissa toimintaoloissa. Niiden kovuus mahdollistaa tarkkaa konepohjausta, mikä voi olla edullista sovelluksissa, joissa tarvitaan tiettyjä muotoja ja kokoa.

Lisäksi Alnico-magneetit säilyttävät magneettiset ominaisuutensa pitkällä ajanjaksoilla, mikä tekee niistä luotettavia sovelluksissa, jotka vaativat pitkän aikavälin vakautta. Kyky säilyttää suorituskyky ilman merkittävää heikkenemistä ajankuluun katsottuna on ratkaiseva tekijä monissa teollisuus- ja tieteellisissä käyttötarkoituksissa.

Feriittimagneettien edut ja haitat

Edut:

Kustannettavuus: Ferriti-magneetteja on edullisempaa tuottaa kuin monia muita magneettityyppejä.

Vakaus: Ne säilyttävät magneettiohjuutensa laajassa lämpötilojen ja toimintaympäristöjen vaihtelussa.

Vastus: Ne ovat vastustavaisia demagnetointia ja korrosiota, mikä parantaa niiden kestovuoroa erilaisissa ympäristöissä.

Rajoitukset:

Magneettinen lujuus: Feriittimagneetit eivät ole yhtä vahvoja kuin harvakiinteisten magneteitten kaltaiset neodyymi-magneetit.

Hienoherkkyyden suhteen: Ne ovat kovia ja hienoherkkiä, mikä tekee niistä alttisina rakoille mekaanisen stressin alla.

Koko ja paino: Sovelluksissa, joissa vaaditaan korkeaa magneettivoimakkyyttä, feriittimagneetit ovat usein suurempia ja painoisempia verrattuna neodyymi-magneeteihin.

Johtopäätös

Ferritiinimagneetit ovat monipuolisia ja taloudellisia magneeteja, jotka sopivat moniin sovelluksiin niiden kohtuullisen magneettisen voiman, erinomaisen lämpö- ja korroosiorinnankypmyksen sekä hintatehokkuuden ansiosta. Vaikka ne eivät välttämättä tarjoakaan samaa magneettista voimaa kuin neodyymi-magneetit, niiden kestoisuus ja vakaus tekevät niistä luotettavan valinnan monille teollisille ja kaupallisille käyttötarkoituksille. Kun valitset magneetteja projektillesi, ferritiinimagneettien huomioon ottaminen voi tarjota suorituskyvyn ja kustannustehokkuuden tasapainoa, erityisesti ympäristöissä, joissa korkea voima ei ole ensisijainen vaatimus.

Jos tarvitset luotettavan valmistajan, suosittelemme ottamaan yhteyttä ketaiin, joka on uusi korkeatekoinen yritys, joka erikoistuu NdFeB-pysyvämagneettien tutkimukseen, kehittämiseen, tuotantoon, käsittelemiseen ja myyntiin.