永磁体退磁的主要原因有哪些?
退磁是指磁铁的磁性降低或完全消失,永磁体基于合金材料内微区域的排列运行,这些小区域称为域,每个域都像较大整体中的微观磁铁。开发永磁体的部分过程涉及将高强度磁性材料—通常是铝镍钴 (alnico)、锶铁(称为陶瓷或铁氧体)、钕铁硼或钐钴—放置在一个强磁场。在对材料进行磁化的过程中,通常指向所有方向的各个磁畴会与磁场方向对齐。当几乎所有磁畴都与原始磁场对齐时,材料就变成了永磁体。当您对磁铁消磁时,其磁畴不再完全对齐。正是这些磁畴的对齐提供了材料的磁性。当磁场(磁畴排列)被破坏时,磁铁已经退磁。 永磁体是如何消磁的? 被称为永磁体的东西如何消磁?人们有时会对“永久”磁铁和“临时”磁铁这两个术语感到困惑。临时磁铁只有在附着或靠近能发出磁场的物体时才会像磁铁一样工作。当磁场源被移除时,它们会迅速失去磁性。相反,永磁体在正常工作条件下,通常独立地保持其持久磁场。然而,永久磁化材料在某些条件下仍会发生退磁,包括暴露于高温、与其他物体碰撞、体积损失以及暴露于冲突磁场。有几个因素会导致永磁体失去部分或全部磁场,一旦发生这种情况会对您的应用产生不利影响。 热 退磁最常见的原因之一是温度升高。增加的热量意味着增加的原子运动,这最终会压倒磁畴的排列。居里温度是磁性合金完全且不可逆地失去其永久磁性的温度。但是,随着磁体温度接近其居里点,退磁也会发生不同程度的变化。退磁水平因特定磁铁的材料和等级而有很大差异,并由该磁铁的退磁曲线描述。 通常,某些永磁材料比其他材料更容易随着温度升高而退磁,钕磁体通常最容易受到升高的工作温度的影响,并且通常会在工作温度达到约100°C之前抵抗退磁。可以使用能够在220°C以上工作的钕磁性材料,但是这些材料可能会变得非常昂贵。对于钐钴磁铁,该极限为 350°C。Alnico 磁体提供任何可用标准生产磁体材料的最佳温度特性,能够用于预期极端温度高达540°C的连续工作应用。 在高温下工作时,了解您所使用的特定尺寸磁性材料的磁导系数非常重要,尺寸、材料和工作温度都在确定磁铁对给定工作目的的整体有效性方面发挥着重要作用。对于钕磁铁,请使用磁导系数计算器来帮助确定特定尺寸的磁铁在您的应用所需的工作温度下是否会退磁并最终失去效力。当永磁体长时间暴露在升高的温度下时,电子将被迫偏离排列并且磁体将部分或完全退磁。所产生的退磁可能是可逆的,也可能是不可逆的。 碰撞和体积损失 另一个可以使永磁体消磁的因素是碰撞——另一个物体对磁体的影响。例如,用锤子反复敲打磁铁,会干扰其原子运动,影响磁铁南北两极的排列,使其退磁。碰撞也会影响磁铁的物理完整性,由此产生的体积损失也会对磁化产生不利影响。这就是为什么体积损失被认为是永磁体退磁的另一个因素。过湿引起的侵蚀或氧化也会影响物理特性,从而影响磁铁的磁性。 冲突的磁场 暴露于不利的外部磁场会使永磁体消磁。当磁铁周围有另一个磁场时,它会起到退磁力的作用,磁铁可能会损坏。这就是正确存放永磁体如此重要的部分原因;它通过确保您的磁铁不仅免受碰撞而且在磁场方面对齐来保持磁性。在附近运行交流电流也会对磁铁产生这种影响,从而导致消磁。 “重新磁化”磁铁吗? 根据退磁的原因和条件的持续时间,可以重新调整磁性材料的用途并恢复失去的磁性。用于恢复永磁体的一种方法是使用螺线管。当电流通过螺线管的盘绕金属线被激活时,可能足以恢复磁铁的磁场。退磁会对磁铁的功能和磁铁作为组件的应用产生不利影响。因此,识别和设计磁性组件以避免可能消磁的物理情况非常重要。 |