什么是铝镍钴8?它与铝镍钴5磁铁有何不同?

铝镍钴磁铁是一种常见且商业上非常成熟的磁性合金,由铝、镍、钴、钛和铁组成。(还有少量其他各种元素,包括但不限于铜、硅、铌和锆。)具有非常高的残余感应强度(Br)。磁铁的这一特性提供了一种特定磁铁合金能够产生多大/多强磁场的感觉。通常,残余感应越高,磁铁产生的磁场越大、越密集。

什么是铝镍钴8?它与铝镍钴5磁铁有何不同?

当任何磁铁被称为“磁化”时,这意味着磁铁的几乎所有区域都会产生净磁场。这些称为域的小区域然后“指向”同一方向。当只有一些区域指向同一方向,而其他区域没有“贡献”时,磁铁部分磁化。最后,当所有的磁畴都随机指向不同的方向时,磁铁就会退磁,因为没有净可用磁场。

大多数材料,包括永磁体,不希望被磁化,因为磁畴之间存在巨大的内部斗争。保持磁化状态意味着磁铁将处于更高的能级。磁铁实际上希望改变磁畴的方向,从而获得较低的能量状态。

当施加磁场时,钢片内部存在磁畴排列,但当去除外部磁场时,磁畴排列立即被破坏。磁铁内的各种冶金机制有助于使铝镍钴磁铁成为“永久”磁铁,而不是昂贵的电熨斗。

自退磁发生在磁化过程后,磁化场从磁铁上移除的瞬间。正如两块磁铁不喜欢将它们的公共磁极强制在一起一样,磁铁内部也存在着试图使磁铁退磁并“脱离”磁方向的内力。这些内部自退磁力的成功与否取决于磁铁抵抗力的能力、磁铁的形状/尺寸以及操作环境。

铝镍钴转子磁铁抵抗退磁,特别是“自退磁”的能力被称为磁铁的矫顽力(Hc)。矫顽力越高,磁铁越能承受自退磁力。再一次,把这些力想象成试图抓住一把排斥磁铁。它们会想要翻转并重新定位自己,以达到一种能量较低的状态,在这种状态下它们不会排斥,但实际上会吸引。这种吸引条件大大降低了净磁场,降低了磁铁的有效性。

与磁极区域相比,易受自退磁影响的磁性合金需要具有较长的磁性。例如,1/8“外径、½”长且定向穿过½”的磁铁将比¼”长的磁铁更好地抵抗自退磁效应。有一个比率,即磁性长度/直径(L/D),用于判断磁铁将遇到的自退磁程度。对于铝镍钴 5理想的L/D约为4这意味着,当磁极长度为磁极面积的4倍时,铝镍钴磁体的性能最佳。(对于正方形和矩形,可以计算磁铁横截面的等效直径。)

除“自身”或基于几何的力外,还有其他退磁力。热量是磁铁性能的一个主要变量,但铝镍钴在所有商用合金中具有最高的耐热性,这通常不是问题。另一个主要的退磁力是由外部磁场引起的。这些外部磁场可以通过线圈、相邻的永磁体等建立。磁特性是固有矫顽力(Hci),它使我们能够深入了解容忍这些外部磁场的磁能力。

残余感应(Br)和矫顽力(Hc)在确定磁性合金在应用中的性能方面都很重要,这些磁性特征是Alncio 5和Alncio 8的关键区别。磁铁必须具有合理的磁感应和矫顽力才能使用。容易退磁的强磁体是无用的,而难以退磁的弱磁体也是无用的。

一个明显的问题是,为什么铝镍钴 5磁体具有与某些稀土磁体(如钕铁硼)相似的残余感应,但明显比稀土磁体弱?这是因为稀土磁体具有更高的矫顽力。如上所述,当合金具有高矫顽力时,其自退磁冲击要低得多。铝镍钴 5可产生大磁场,但磁铁必须具有很长的磁性,并使用铁/钢元素来帮助减少自退磁的影响。