تفاوت بین مواد مغناطیسی مختلف

آهن رباها از روزهای جوانی شما که ساعت ها وقت صرف می کردید تا آهنرباهای الفبای پلاستیکی رنگارنگ را به درب یخچال مادرتان بچینید، راه طولانی را طی کرده اند.آهنرباهای امروزی قوی تر از همیشه هستند و تنوع آنها باعث می شود در کاربردهای مختلف مفید باشند.
آهنرباهای خاکی کمیاب و سرامیکی - به ویژه آهنرباهای خاکی کمیاب بزرگ - با گسترش تعداد کاربردها یا کارآمدتر کردن برنامه های موجود، بسیاری از صنایع و مشاغل را متحول کرده اند.در حالی که بسیاری از صاحبان مشاغل از این آهنرباها آگاه هستند، درک اینکه چه چیزی آنها را متفاوت می کند می تواند گیج کننده باشد.در اینجا خلاصه ای کوتاه از تفاوت های بین دو نوع آهنربا و همچنین خلاصه ای از مزایا و معایب نسبی آنها آورده شده است:
زمین کمیاب
این آهنرباهای بسیار قوی ممکن است از نئودیمیم یا ساماریوم تشکیل شده باشند که هر دو به سری عناصر لانتانیدی تعلق دارند.ساماریوم اولین بار در دهه 1970 مورد استفاده قرار گرفت و آهنرباهای نئودیمیم در دهه 1980 مورد استفاده قرار گرفتند.هر دو نئودیمیم و ساماریم آهنرباهای خاکی کمیاب قوی هستند و در بسیاری از کاربردهای صنعتی از جمله قوی ترین توربین ها و ژنراتورها و همچنین کاربردهای علمی استفاده می شوند.
نئودیمیم
گاهی اوقات به عنوان آهنرباهای NdFeB برای عناصر موجود در آنها - نئودیمیم، آهن و بور، یا فقط NIB - آهنرباهای نئودیمیم قوی ترین آهنرباهای موجود هستند.حداکثر محصول انرژی (BHmax) این آهنرباها که نشان دهنده قدرت هسته است، می تواند بیش از 50MGOe باشد.
BHmax بالا - تقریباً 10 برابر بیشتر از آهنرباهای سرامیکی - آنها را برای برخی کاربردها ایده آل می کند، اما یک معاوضه وجود دارد: نئودیمیم مقاومت کمتری در برابر تنش حرارتی دارد، به این معنی که وقتی از یک درجه حرارت خاص فراتر رود، توانایی خود را از دست می دهد. برای عملکرد.Tmax آهنرباهای نئودیمیم 150 درجه سانتیگراد است که تقریباً نصف مقدار ساماریوم کبالت یا سرامیک است.(توجه داشته باشید که دمای دقیقی که آهنرباها هنگام قرار گرفتن در معرض گرما قدرت خود را از دست می دهند می تواند تا حدودی بر اساس آلیاژ متفاوت باشد.)
آهنرباها را نیز می توان بر اساس Tcurie آنها مقایسه کرد.هنگامی که آهنرباها تا دمایی بیش از Tmax گرم می شوند، در بیشتر موارد می توانند پس از سرد شدن بازیابی شوند.Tcurie دمایی است که فراتر از آن بازیابی نمی تواند رخ دهد.برای آهنربای نئودیمیوم، Tcurie 310 درجه سانتیگراد است.آهنرباهای نئودیمیمی که تا یا فراتر از آن دما گرم می شوند، نمی توانند عملکرد خود را پس از سرد شدن بازیابی کنند.آهنرباهای ساماریوم و سرامیکی هر دو دارای Tcuries بالاتری هستند که آنها را برای کاربردهای با حرارت بالا انتخاب بهتری می کند.
آهنرباهای نئودیمیم در برابر مغناطیسی زدایی توسط میدان های مغناطیسی خارجی بسیار مقاوم هستند، اما تمایل به زنگ زدگی دارند و بیشتر آهنرباها برای محافظت در برابر خوردگی پوشش داده می شوند.
ساماریوم کبالت
آهنرباهای ساماریوم کبالت یا SaCo در دهه 1970 در دسترس قرار گرفتند و از آن زمان تاکنون در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار گرفته‌اند.اگرچه به اندازه آهنربای نئودیمیوم قوی نیستند - آهنرباهای کبالت ساماریم معمولاً BHmax حدود 26 دارند - این آهنرباها این مزیت را دارند که می توانند دماهای بسیار بالاتری را نسبت به آهنرباهای نئودیمیوم تحمل کنند.Tmax یک آهنربای کبالت ساماریوم 300 درجه سانتیگراد است و Tcurie می تواند تا 750 درجه سانتیگراد باشد.استحکام نسبی آنها به همراه توانایی آنها در تحمل دماهای بسیار بالا آنها را برای کاربردهای با حرارت بالا ایده آل می کند.بر خلاف آهنرباهای نئودیمیم، آهنرباهای کبالت ساماریم مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارند.آنها همچنین تمایل به قیمت بالاتری نسبت به آهنرباهای نئودیمیم دارند.
سرامیک
آهن‌رباهای سرامیکی که از فریت باریم یا استرانسیوم ساخته شده‌اند، طولانی‌تر از آهن‌رباهای خاکی کمیاب بوده‌اند و اولین بار در دهه 1960 مورد استفاده قرار گرفتند.آهنرباهای سرامیکی معمولاً ارزان‌تر از آهن‌رباهای خاکی کمیاب هستند، اما با BHmax معمولی در حدود 3.5 - تقریباً یک دهم یا کمتر از آهن‌رباهای کبالت نئودیمیم یا ساماریم، قوی نیستند.
در مورد گرما، آهنرباهای سرامیکی دارای Tmax 300 درجه سانتیگراد و مانند آهنرباهای ساماریوم، Tcurie 460 درجه سانتیگراد هستند.آهنرباهای سرامیکی در برابر خوردگی بسیار مقاوم هستند و معمولاً به هیچ پوشش محافظی نیاز ندارند.آنها به راحتی مغناطیسی می شوند و همچنین از آهنرباهای کبالت نئودیمیم یا ساماریوم ارزانتر هستند.با این حال، آهنرباهای سرامیکی بسیار شکننده هستند و آنها را برای کاربردهایی که شامل خمش یا تنش قابل توجهی هستند، انتخاب ضعیفی می کند.آهنرباهای سرامیکی معمولاً برای تظاهرات کلاس درس و کاربردهای صنعتی و تجاری کمتر قدرتمند مانند ژنراتورها یا توربین‌های درجه پایین استفاده می‌شوند.آنها همچنین ممکن است در کاربردهای خانگی و در تولید ورق های مغناطیسی و علائم استفاده شوند.