Современные виды постоянных магнитов

Магниты с полимерным наполнителем, применяемые в медицине эластичные магнитофоры (магнитопласты, магнитоэласты).

Br = до 0.05 Тесл (50 миллитесл = 500 Гаусс).

Магнитопласты на основе наполнителя (например, порошка анизотропного NdFeB). Поддаются механической обработке, благодаря пластичности (как резина) и возможности изготовления сложных форм методом литья под давлением (в том числе, с монтажными отверстиями и средствами крепления). Не нагреваются при работе в переменных электромагнитных полях (нечувствительны к воздействию вихревых токов). Максимальная рабочая температура — до 120−220 градусов Цельсия, в зависимости от связующего материала.

Br = 0.5 — 0.6 Тл (5000 — 6000 Гаусс) (Nd-Fe-B).

Ферриты (прессованные керамические ферритобариевые и ферритостронциевые, недорогие ф ерромагниты чёрного цвета). В отличие от «железных» магнитов, имеют очень высокое электрическое сопротивление (поэтому феррит бария используют в цепях, подвергающихся действию высокочастотных полей), хорошую механическую прочность, коррозионную стойкость, меньший вес, по сравнению с железными — в 1.5−2 раза. Есть возможность осуществлять у них многополюсное намагничивание на цельном изделии. Имеют неплохую устойчивость к воздействию внешних магнитных полей. По стоимости — на порядок дешевле ЮНДК, имея, при этом, более высокие показатели коэрцитивной силы. Широко применяются в двигателях постоянного тока, в генераторах, в профессиональных и домашних аудио-системах (повышенную индукцию — набирают склейкой двух колец). Недостатки ферромагнитов — хрупкость и твёрдость (обрабатывать можно только шлифованием и при помощи алмазной резки) и уменьшение коэрцетивной силы при охлаждении ниже -20°С (что снижает, на морозе, стойкость к размагничиванию маг. полем; зимой, при -60 градусах — магнитные свойства необратимо теряются и не восстанавливаются при возврате к нормальным термическим условиям) или при нагреве (особенно чувствительны бариевые). Если температура изменяется быстрее 5−10°C/мин — на феррите образуются трещины, что ухудшает его физические свойства. Температурный коэффициент остаточной магнитной индукции — раз в десять хуже, т. е. больше, чем у литых магнитов.

Br = 0.1 — 0.4 Тл (1000 — 4000 Гаусс). Современные — от 0.2 до 0.43Тл Tc of Br ~ -0.20% на °C (Температурный коэффициент) Tmax/Tcur = 250−300 / 450 °C (Максимальная рабочая температура / Точка Кюри) Hcb = 2−4 кЭ (Коэрцитивная сила по индукции, килоэрстед). Диапазон максимальной энергии (энергетическое произведение) — от 1,1 до 4,5 МГЭ http://www.ferrite.ru/products/magnets/hardferrite — подробные сравнительные таблицы с продукцией зарубежных фирм (Япония, Франция, Германия).

Термостабильные литые или спечённые магниты " Альнико" (AlNiCo, российское название — ЮНДК) на основе сплавов железо-аллюминий-никель-медь-кобальт. Они легче редкоземельных самарийкобальтовых, при примерно одинаковых параметрах индукции, и заметно дешевле их. Имеют высокую коррозионную и радиационную стойкость. Используются в акустических системах и динамических студийных микрофонах (ставят Alnico V), в гитарных звукоснимателях, в электродвигателях и электрогенераторах, в приборостроении (сенсоры, реле и т. д.) Типовые формы: пластины, призмы, кольца и трубки, диски и стержни. Недостаток — AlNiCo хрупкие (обрабатываются полированием, шлифованием, резкой абразивным кругом) и легко размагничиваются (низкая коэрцитивная сила) под воздействием внешнего магнитного поля, что делает неверными показания стрелочных приборов, в которых они установлены.

Br = 0.7 — 1.3 Тл. Tc of Br ~ -0.02% на °C (это очень хороший показатель) Tmax/Tcur = 250−550/800−850 °С.

Hc = 0.6 — 1.9 кЭ Диапазон максимальной энергии — от 1,4 до 7,5 МГсЭ Термоустойчивые деформируемые магниты типа ХК (железо-хром-кобальт, Fe-Cr-Co). Прочность и пластичность современных типов этого сплава — на порядок превосходит аналогичные показатели ЮНДК24 (Алнико 5) при сопоставимых магнитных свойствах. Могут быть получены в виде холоднокатаного листа, горячекатаного и кованого прутка для последующей механической и термомагнитной обработки. В последние годы, осваиваются новые, перспективные наноструктурные, магнитотвёрдые FeCrCo-сплавы с улучшенными характеристиками. Максимальные рабочие температуры достигают 450 °C Спечённые редкоземельные магниты на основе сплавов самарий-кобальт (SmCo, металлокерамика). Имеют лучшую коррозионную стойкость (то есть, не ржавеют, поэтому и не нуждаются в защитном покрытии) по сравнению с остальными редкоземельными материалами и большие значения максимальной рабочей температуры (термостабильные до 350°С) и коэрцитивной силы (то есть, магнитотвёрдые — устойчивые к размагничиванию). По сравнению с ЮНДК — на порядок большая коэрцетивная сила по намагниченности. Недостатки — хрупкость и высокая цена. Применяются в космических аппаратах и мобильных телефонах, в мотоциклах и газонокосилках, в авиационной и компьютерной технике, в медицинском оборудовании, в миниатюрных электромеханических приборах и устройствах (наручных часах, наушниках и т. д.) Используются в современном приборостроении.

Неодимовые — редкоземельные супермагниты на основе сплавов неодим-железо-бор (Nd-Fe-B, NdFeB). Диапазон рабочих температур — от -60 до +150−220°C Они хрупкие и чувствительные к температуре (предел допустимого нагрева — зависит от марки магнита). После сильного перегрева — необратимо и полностью теряется намагниченность (восстановить можно перемагничиванием на специальной установке). Имеют невысокую коррозионную стойкость — легко окисляются (ржавеют), если повреждёно антикоррозионноее покрытие (краска, лак, тонкая металлическая плёнка из никеля, меди или цинка). В виде порошка — могут воспламениться, с выделением ядовитого дыма. Лучше поддаются механической обработке — гибкие магнитопласты NdFeB. Спечённые неодимовые магниты имеют преимущество — наибольшую, по сравнению с остальными видами, силу остаточной магнитной индукции и очень высокое энергетическое произведение. Максимальная рабочая температура будет выше — при добавлении кобальта вместо железа, но это ведёт к удорожанию материала. Широко применяются в компьютерной технике (двигатели электроприводов дисков, устройства считывания и записи информации), в моторах и датчиках.

Сверхпроводящие магниты могут иметь максимальные значения индукц. Br > 5 Тесл.