Si ndikojnë koha dhe temperatura në qëndrueshmërinë e magnetëve të përhershëm

Aftësia e një magneti të përhershëm për të mbështetur një fushë magnetike të jashtme është për shkak të anizotropisë kristalore brenda materialit magnetik që "mbyll" domenet e vogla magnetike në vend.Pasi të vendoset magnetizimi fillestar, këto pozicione mbeten të njëjta derisa të aplikohet një forcë që tejkalon domenin magnetik të bllokuar dhe energjia e nevojshme për të ndërhyrë në fushën magnetike të prodhuar nga magneti i përhershëm ndryshon për secilin material.Magnetët e përhershëm mund të gjenerojnë shtrëngim jashtëzakonisht të lartë (Hcj), duke ruajtur shtrirjen e domenit në prani të fushave magnetike të jashtme të larta.

Stabiliteti mund të përshkruhet si vetitë magnetike të përsëritura të një materiali në kushte të caktuara gjatë jetës së magnetit.Faktorët që ndikojnë në qëndrueshmërinë e magnetit përfshijnë kohën, temperaturën, ndryshimet në ngurrim, fushat e pafavorshme magnetike, rrezatimi, tronditja, stresi dhe dridhja.

Koha ka pak efekt në magnetët e përhershëm modernë, studimet e të cilave kanë treguar ndryshim menjëherë pas magnetizimit.Këto ndryshime, të njohura si "zvarritje magnetike", ndodhin kur domenet magnetike më pak të qëndrueshme ndikohen nga luhatjet e energjisë termike ose magnetike, madje edhe në mjedise termikisht të qëndrueshme.Ky variacion zvogëlohet me zvogëlimin e numrit të rajoneve të paqëndrueshme.

Magnetët e tokës së rrallë nuk kanë gjasa të përjetojnë këtë efekt për shkak të shtrëngimit të tyre jashtëzakonisht të lartë.Një studim krahasues i kohës më të gjatë kundrejt fluksit magnetik tregon se magnetët e përhershëm të sapo magnetizuar humbasin një sasi të vogël të fluksit magnetik me kalimin e kohës.Për më shumë se 100,000 orë, humbja e materialit kobalt samarium është në thelb zero, ndërsa humbja e materialit Alnico me përshkueshmëri të ulët është më pak se 3%.

Efektet e temperaturës ndahen në tre kategori: humbje të kthyeshme, humbje të pakthyeshme por të rikuperueshme dhe humbje të pakthyeshme dhe të parikuperueshme.

Humbjet e kthyeshme: Këto janë humbjet që rikuperohen kur magneti kthehet në temperaturën e tij origjinale, stabilizimi i përhershëm i magnetit nuk mund të heqë humbjet e kthyeshme.Humbjet e kthyeshme përshkruhen nga koeficienti i kthyeshëm i temperaturës (Tc), siç tregohet në tabelën më poshtë.Tc shprehet si përqindje për gradë Celsius, këta numra ndryshojnë sipas shkallës specifike të secilit material, por janë përfaqësues të klasës së materialit në tërësi.Kjo është për shkak se koeficientët e temperaturës të Br dhe Hcj janë dukshëm të ndryshëm, kështu që kurba e demagnetizimit do të ketë një "pikë infleksioni" në temperaturë të lartë.

Humbjet e pakthyeshme por të rikuperueshme: Këto humbje përcaktohen si demagnetizimi i pjesshëm i një magneti për shkak të ekspozimit ndaj temperaturave të larta ose të ulëta, këto humbje mund të rikuperohen vetëm me rimagnetizim, magnetizmi nuk mund të rikuperohet kur temperatura kthehet në vlerën e saj origjinale.Këto humbje ndodhin kur pika e funksionimit të magnetit është nën pikën e lakimit të kurbës së demagnetizimit.Një dizajn efektiv i magnetit të përhershëm duhet të ketë një qark magnetik në të cilin magneti operon me një përshkueshmëri më të lartë se pika e përkuljes së kurbës së demagnetizimit në temperaturën e lartë të pritur, gjë që do të parandalojë ndryshimet e performancës në temperaturë të lartë.

Humbje e pakthyeshme e pakthyeshme: Magnetët e ekspozuar ndaj temperaturave jashtëzakonisht të larta pësojnë ndryshime metalurgjike që nuk mund të rikuperohen nga rimagnetizimi.Tabela e mëposhtme tregon temperaturën kritike për materiale të ndryshme, ku: Tcurie është temperatura Curie në të cilën momenti magnetik themelor është i rastësishëm dhe materiali çmagnetizohet;Tmax është temperatura maksimale praktike e funksionimit të materialit primar në kategorinë e përgjithshme.

Magnetët bëhen të qëndrueshme në temperaturë duke demagnetizuar pjesërisht magnetët duke i ekspozuar në temperatura të larta në mënyrë të kontrolluar.Rënia e lehtë e densitetit të fluksit përmirëson qëndrueshmërinë e magnetit, pasi domenet më pak të orientuara janë të parat që humbasin orientimin e tyre.Magnet të tillë të qëndrueshëm do të shfaqin fluks magnetik konstant kur ekspozohen ndaj temperaturave të barabarta ose më të ulëta.Për më tepër, një grup i qëndrueshëm magnetësh do të shfaqë variacion më të ulët të fluksit kur krahasohet me njëri-tjetrin, pasi pjesa e sipërme e kurbës së ziles me karakteristika normale të variacionit do të jetë më afër vlerës së fluksit të grupit.


Koha e postimit: korrik-07-2022