THÔNG TIN NAM CHÂM
- Bối cảnh và lịch sử
- Thiết kế
- Dòng chảy hàng hóa
- Lựa chọn nam châm
- Xử lý bề mặt
- Từ hóa
- Phạm vi kích thước, kích thước và dung sai
- Nguyên tắc an toàn khi vận hành bằng tay
Nam châm vĩnh cửu là một phần quan trọng của cuộc sống hiện đại. Chúng được tìm thấy hoặc sử dụng để sản xuất hầu hết mọi tiện ích hiện đại ngày nay. Nam châm vĩnh cửu đầu tiên được sản xuất từ đá xuất hiện tự nhiên gọi là đá nam châm. Những viên đá này được nghiên cứu lần đầu tiên cách đây hơn 2500 năm bởi người Trung Quốc và sau đó là người Hy Lạp, những người đã lấy đá từ tỉnh Magnetes, từ đó vật liệu này có tên như vậy. Kể từ đó, tính chất của vật liệu từ tính đã được cải thiện sâu sắc và vật liệu nam châm vĩnh cửu ngày nay mạnh hơn hàng trăm lần so với nam châm thời cổ đại. Thuật ngữ nam châm vĩnh cửu xuất phát từ khả năng nam châm giữ một điện tích cảm ứng sau khi nó được lấy ra khỏi thiết bị từ hóa. Các thiết bị như vậy có thể là các nam châm vĩnh cửu có từ tính mạnh khác, nam châm điện hoặc cuộn dây được tích điện trong thời gian ngắn. Khả năng giữ điện tích của chúng khiến chúng hữu ích trong việc giữ các vật thể tại chỗ, chuyển đổi điện thành động năng và ngược lại (động cơ và máy phát điện), hoặc ảnh hưởng đến các vật thể khác được đưa đến gần chúng.
Hiệu suất từ tính vượt trội là một chức năng của kỹ thuật từ tính tốt hơn. Đối với những khách hàng cần hỗ trợ thiết kế hoặc thiết kế mạch phức tạp, của QM đội ngũ kỹ sư ứng dụng giàu kinh nghiệm và kỹ sư bán hàng am hiểu lĩnh vực luôn sẵn sàng phục vụ bạn. QM các kỹ sư làm việc với khách hàng để cải tiến hoặc xác nhận các thiết kế hiện có cũng như phát triển các thiết kế mới tạo ra hiệu ứng từ tính đặc biệt. QM đã phát triển các thiết kế từ tính được cấp bằng sáng chế mang lại từ trường cực kỳ mạnh, đồng đều hoặc có hình dạng đặc biệt, thường thay thế các thiết kế nam châm điện và nam châm vĩnh cửu cồng kềnh và kém hiệu quả. Khách hàng tự tin khi đưa ra một khái niệm phức tạp hoặc ý tưởng mới mà QM sẽ đáp ứng thách thức đó bằng cách rút ra từ 10 năm chuyên môn về từ tính đã được chứng minh. QM có con người, sản phẩm và công nghệ giúp nam châm hoạt động.
Việc lựa chọn nam châm cho tất cả các ứng dụng phải xem xét đến toàn bộ mạch từ và môi trường. Khi Alnico phù hợp, kích thước nam châm có thể được giảm thiểu nếu nó có thể từ hóa sau khi lắp ráp vào mạch từ. Nếu được sử dụng độc lập với các thành phần mạch khác, như trong các ứng dụng bảo mật, tỷ lệ chiều dài và đường kính hiệu dụng (liên quan đến hệ số thẩm thấu) phải đủ lớn để làm cho nam châm hoạt động phía trên đầu gối trong đường cong khử từ góc phần tư thứ hai của nó. Đối với các ứng dụng quan trọng, nam châm Alnico có thể được hiệu chỉnh theo giá trị mật độ từ thông tham chiếu đã thiết lập.
Sản phẩm phụ của độ kháng từ thấp là độ nhạy với các hiệu ứng khử từ do từ trường bên ngoài, sốc và nhiệt độ ứng dụng. Đối với các ứng dụng quan trọng, nam châm Alnico có thể được ổn định nhiệt độ để giảm thiểu những tác động này. Có bốn loại nam châm thương mại hóa hiện đại, mỗi loại dựa trên thành phần vật liệu của chúng. Trong mỗi lớp là một họ các lớp có đặc tính từ tính riêng. Các lớp chung này là:
NdFeB và SmCo được gọi chung là nam châm Đất hiếm vì chúng đều được cấu tạo từ các vật liệu thuộc nhóm nguyên tố Đất hiếm. Neodymium Iron Boron (thành phần chung Nd2Fe14B, thường được viết tắt là NdFeB) là chất bổ sung thương mại gần đây nhất cho dòng vật liệu nam châm hiện đại. Ở nhiệt độ phòng, nam châm NdFeB thể hiện những đặc tính cao nhất trong tất cả các vật liệu nam châm. Samarium Cobalt được sản xuất với hai thành phần: Sm1Co5 và Sm2Co17 - thường được gọi là loại SmCo 1:5 hoặc SmCo 2:17. Loại 2:17, có giá trị Hci cao hơn, mang lại độ ổn định vốn có cao hơn loại 1:5. Gốm, còn được gọi là Ferrite, nam châm (thành phần chung BaFe2O3 hoặc SrFe2O3) đã được thương mại hóa từ những năm 1950 và tiếp tục được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay do giá thành thấp. Một dạng đặc biệt của nam châm Gốm là vật liệu “Dẻo”, được chế tạo bằng cách liên kết bột Gốm trong một chất kết dính dẻo. Nam châm Alnico (thành phần chung Al-Ni-Co) đã được thương mại hóa vào những năm 1930 và vẫn được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay.
Những vật liệu này có nhiều đặc tính phù hợp với nhiều yêu cầu ứng dụng khác nhau. Phần sau đây nhằm mục đích cung cấp một cái nhìn tổng quan nhưng thực tế về các yếu tố phải được xem xét khi lựa chọn vật liệu, cấp độ, hình dạng và kích thước nam châm thích hợp cho một ứng dụng cụ thể. Biểu đồ bên dưới hiển thị các giá trị tiêu biểu của các đặc tính chính đối với các loại vật liệu khác nhau được chọn để so sánh. Những giá trị này sẽ được thảo luận chi tiết trong các phần sau.
So sánh vật liệu nam châm
Vật chất | Lớp | Br | Hc | hci | BH tối đa | T tối đa(Độ c)* |
NdFeB | 39H | 12,800 | 12,300 | 21,000 | 40 | 150 |
SmCo | 26 | 10,500 | 9,200 | 10,000 | 26 | 300 |
NdFeB | B10N | 6,800 | 5,780 | 10,300 | 10 | 150 |
Alnico | 5 | 12,500 | 640 | 640 | 5.5 | 540 |
gốm sứ | 8 | 3,900 | 3,200 | 3,250 | 3.5 | 300 |
Linh hoạt | 1 | 1,500 | 1,380 | 1,380 | 0.6 | 100 |
* T max (nhiệt độ hoạt động thực tế tối đa) chỉ mang tính chất tham khảo. Nhiệt độ hoạt động thực tế tối đa của bất kỳ nam châm nào đều phụ thuộc vào mạch mà nam châm đang hoạt động.
Nam châm có thể cần được phủ tùy thuộc vào ứng dụng mà chúng dự định sử dụng. Nam châm phủ cải thiện vẻ ngoài, khả năng chống ăn mòn, bảo vệ khỏi mài mòn và có thể thích hợp cho các ứng dụng trong điều kiện phòng sạch.
Vật liệu Samarium Cobalt, Alnico có khả năng chống ăn mòn và không cần phủ lớp chống ăn mòn. Alnico dễ dàng được mạ để đảm bảo chất lượng thẩm mỹ.
Nam châm NdFeB đặc biệt dễ bị ăn mòn và thường được bảo vệ theo cách này. Có nhiều loại lớp phủ phù hợp với nam châm vĩnh cửu. Không phải tất cả các loại lớp phủ đều phù hợp với mọi vật liệu hoặc hình dạng nam châm và sự lựa chọn cuối cùng sẽ phụ thuộc vào ứng dụng và môi trường. Một lựa chọn bổ sung là đặt nam châm trong vỏ bên ngoài để tránh bị ăn mòn và hư hỏng.
Lớp phủ có sẵn | ||||
Bề mặt | Sơn phủ | Độ dày (Micron) | Màu | Sức đề kháng |
Sự thụ động | 1 | Màu xám bạc | Bảo vệ tạm thời | |
Nickel | Ni+Ni | 10-20 | Bạc sáng | Tuyệt vời chống lại độ ẩm |
Ni+Cu+Ni | ||||
Zinc | Zn | 8-20 | Xanh nhạt | Chống Muối Xịt Tốt |
C-Zn | Màu sáng bóng | Tuyệt vời chống lại phun muối | ||
thiếc | Ni+Cu+Sn | 15-20 | Gói Bạc | Vượt trội chống lại độ ẩm |
Gói Vàng | Ni+Cu+Au | 10-20 | Gói Vàng | Vượt trội chống lại độ ẩm |
Copper | Ni + Cu | 10-20 | Gói Vàng | Bảo vệ tạm thời |
Epoxy | Epoxy | 15-25 | Đen, Đỏ, Xám | Tuyệt vời chống lại độ ẩm |
Ni+Cu+Epoxy | ||||
Zn+Epoxy | ||||
Hóa chất | Ni | 10-20 | Màu xám bạc | Tuyệt vời chống lại độ ẩm |
Parylene | Parylene | 5-20 | Xám | Tuyệt vời chống lại độ ẩm, phun muối. Chống lại dung môi, khí, nấm và vi khuẩn vượt trội. |
Nam châm vĩnh cửu được cung cấp trong hai điều kiện, Từ hóa hoặc không từ hóa, thường không được đánh dấu cực tính của nó. Nếu người dùng yêu cầu, chúng tôi có thể đánh dấu cực tính theo phương pháp đã thỏa thuận. Khi thực hiện đơn hàng, người dùng phải thông báo tình trạng nguồn cung cấp và liệu có cần đánh dấu cực tính hay không.
Trường từ hóa của nam châm vĩnh cửu có liên quan đến loại vật liệu từ tính vĩnh cửu và lực cưỡng bức nội tại của nó. Nếu nam châm cần từ hóa và khử từ, vui lòng liên hệ với chúng tôi và yêu cầu hỗ trợ kỹ thuật.
Có hai phương pháp để từ hóa nam châm: từ trường DC và từ trường xung.
Có ba phương pháp khử từ cho nam châm: khử từ bằng nhiệt là một kỹ thuật xử lý đặc biệt. khử từ trong trường AC. Khử từ trong trường DC. Điều này đòi hỏi từ trường rất mạnh và kỹ năng khử từ cao.
Hình dạng hình học và hướng từ hóa của nam châm vĩnh cửu: về nguyên tắc chúng ta sản xuất nam châm vĩnh cửu với nhiều hình dạng khác nhau. Thông thường, nó bao gồm khối, đĩa, vòng, đoạn, v.v. Hình minh họa chi tiết về hướng từ hóa dưới đây:
Hướng từ hóa | ||
định hướng thông qua độ dày | định hướng theo trục | định hướng theo trục trong các phân đoạn |
đa cực định hướng theo chiều ngang trên một mặt | đa cực được định hướng thành các đoạn trên đường kính ngoài* | đa cực định hướng theo từng đoạn trên một mặt |
định hướng xuyên tâm * | định hướng qua đường kính * | đa cực được định hướng theo từng đoạn trên đường kính trong* tất cả đều có sẵn dưới dạng vật liệu đẳng hướng hoặc dị hướng *chỉ có ở các vật liệu đẳng hướng và dị hướng nhất định |
định hướng xuyên tâm | định hướng theo đường kính |
Ngoại trừ kích thước theo hướng từ hóa, kích thước tối đa của nam châm vĩnh cửu không vượt quá 50mm, bị giới hạn bởi trường định hướng và thiết bị thiêu kết. Kích thước theo hướng không từ hóa lên tới 100mm.
Dung sai thường là +/- 0.05 -- +/- 0.10mm.
Lưu ý: Các hình dạng khác có thể được sản xuất theo mẫu của khách hàng hoặc bản in màu xanh
Nhẫn | Đường kính ngoài | Đường kính bên trong | bề dầy |
tối đa | 100.00mm | 95.00m | 50.00mm |
Tối thiểu | 3.80mm | 1.20mm | 0.50mm |
Disc | đường kính | bề dầy |
tối đa | 100.00mm | 50.00mm |
Tối thiểu | 1.20mm | 0.50mm |
Chặn | Chiều dài | Chiều rộng | bề dầy |
tối đa | 100.00mm | 95.00mm | 50.00mm |
Tối thiểu | 3.80mm | 1.20mm | 0.50mm |
Đoạn cung | Bán kính ngoài | Bán kính trong | bề dầy |
tối đa | 75mm | 65mm | 50mm |
Tối thiểu | 1.9mm | 0.6mm | 0.5mm |
1. Nam châm vĩnh cửu có từ hóa với từ trường mạnh sẽ thu hút sắt và các vật chất từ tính khác xung quanh chúng rất nhiều. Trong điều kiện thông thường, người vận hành thủ công phải hết sức cẩn thận để tránh mọi hư hỏng. Do lực từ mạnh nên nam châm lớn để gần chúng có nguy cơ bị hư hỏng. Người ta luôn xử lý những nam châm này một cách riêng biệt hoặc bằng kẹp. Trong trường hợp này, chúng ta nên đeo găng tay bảo hộ khi vận hành.
2. Trong trường hợp từ trường mạnh này, bất kỳ linh kiện điện tử nhạy cảm nào và máy đo kiểm tra đều có thể bị thay đổi hoặc hư hỏng. Vui lòng đảm bảo rằng máy tính, màn hình và phương tiện từ tính, ví dụ như đĩa từ, băng cassette từ và băng ghi video, v.v., cách xa các thành phần từ hóa, chẳng hạn như xa hơn 2m.
3. Sự va chạm của lực hút giữa hai nam châm vĩnh cửu sẽ mang lại những tia sáng cực lớn. Vì vậy, không nên đặt các chất dễ cháy nổ xung quanh chúng.
4. Khi nam châm tiếp xúc với hydro, nghiêm cấm sử dụng nam châm vĩnh cửu mà không có lớp phủ bảo vệ. Nguyên nhân là do sự hấp thụ hydro sẽ phá hủy cấu trúc vi mô của nam châm và dẫn đến sự phá hủy tính chất từ tính. Cách duy nhất để bảo vệ nam châm một cách hiệu quả là cho nam châm vào hộp và bịt kín.