Úvod do materiálů s permanentními magnety AlNiCo
2023-11-15 15:08Před vynálezem materiálů s permanentními magnety vzácných zemin v 70. letech minulého století byly slitiny AlNiCo vždy materiály s permanentními magnety s nejsilnějšími magnetickými vlastnostmi. Protože však složení obsahovalo strategické kovy kobalt a nikl, náklady byly vysoké. S feritovými permanentními magnety a s příchodem permanentních magnetů vzácných zemin byly v mnoha aplikacích postupně nahrazovány AlNiCo materiály. Nicméně v některých vysokoteplotních aplikacích a situacích s vysokými požadavky na magnetickou stabilitu,AlNiCo magnetystále zaujímají neotřesitelnou pozici.
1. Vlastnosti materiálu s permanentními magnety Alnico
výhody:vysoký zbytkový magnetismus, extrémně nízký teplotní koeficient a dobrá odolnost proti korozi;
Nevýhody: nízká mechanická pevnost, špatná zpracovatelnost, malá vnitřní donucovací síla a netolerance vůči vibracím a nárazům.
Vzhledem k nízké koercitivitě materiálů s permanentními magnety alnico, aby se zvýšila jejich antidemagnetizační schopnost, je povrch magnetického pólu často navržen do tvaru dlouhého válce nebo dlouhé tyče. Současně musí být reverzní magnetické pole v prostředí, kde je magnet použit, přísně kontrolováno, aby se zabránilo demagnetizaci magnetické oceli. Lokální nevratná demagnetizace nebo zkreslení rozložení hustoty magnetického toku. Křivka demagnetizace alnico se mění nelineárně a linie zotavení a křivka demagnetizace se neshodují. Po magnetizaci je nutná magnetická stabilizace stárnutí.
2. Výkonnostní třídy s permanentními magnety Alnico
Komerční druhy alnico lze obecně rozdělit na stupně 2, 3, 4, 5, 6, 8 a 9, především na základě magnetických vlastností a složení. Mezi nimi jsou stupně 2, 3 a 4 izotropní magnety a zbytek jsou anizotropní magnety. Teoretický maximální produkt magnetické energie magnetů AlNiCo může dosáhnout 30~35MGOe, ale ve skutečnosti komerční magnety dosahují pouze asi 1/3 teoretické hodnoty. Pokud AlNiCo může dosáhnout asi 80 % teoretické hodnoty jako jiné materiály s permanentními magnety, jako je ferit, samarium kobalt a neodym železo bor, jeho aplikační vyhlídky se dále rozšíří díky jeho vynikající odolnosti proti korozi a teplotní stabilitě.
3. Proces výroby magnetů Alnico
Alnico magnety mají dva procesy: [odlévání] a [slinování]. Casting Alnico má vyšší výkon a je také hlavním proudem aplikací na trhu. Kvůli špatné zpracovatelnosti litého Alnica se však slinuté Alnico bude používat pro malé díly, složité tvary nebo scény vyžadující jednotnost.
Proces výroby hliníku a niklu kobaltuodlévání: dávkování → tavení → odlévání → tepelné zpracování → testování výkonnosti → mechanické zpracování → kontrola → balení. Odlévané alnico produkty se používají hlavně v měření a testování, přístrojové magnety, autodíly, high-end audio, vojenské vybavení, letectví a další obory.
Slinutéalnico se vyrábí práškovou metalurgií. Výrobní proces je: dávkování → rozmělňování → lisování → slinování → tepelné zpracování → testování výkonu → obrábění → kontrola → balení. Sintered Alnico je vhodný pro výrobu složitých, lehkých, tenkých a malých výrobků a používá se především v elektronických komunikacích, permanentních magnetických upínačích, magnetoelektrických spínačích a různých senzorech.
4. Stav trhu magnetů Alnico
V současné době, až na pár zahraničních společností jako je Hitachi Metals, většina výrobců v podstatě zastavila výrobu a obrátila se na jiná odvětví a tuzemské vysoce kvalitní AlNiCo magnety tuto poptávku zcela naplnily. Vyhlídky alnico magnetů jsou nevyhnutelně omezeny nabídkou zdrojů a tržními cenami dvou strategických kovů, kobaltu a niklu. Výrobní linka alnico má přitom stále nízkou automatizaci, špatné provozní prostředí a vyžaduje hodně práce. Jediný způsob, jak toho dosáhnout, je zlepšit úroveň automatizace výrobní linky, optimalizovat úroveň designu magnetických obvodů a zařízení a prozkoumat nové aplikační oblasti pomůže AlNiCo i nadále zaujímat místo v materiálech s permanentními magnety.