Mennyire hevülhetnek fel a mágnesek?
Egy mágnes megengedett hőmérséklete több tényezőtől függ:
- a felhasznált mágnesanyag (neodímium vagy ferrit)
- a mágnes hőmérsékleti típusa
- a mágnes alakja
- a mágnesek csoportos elrendezése
Tartalomjegyzék
A hő / meleg miatti tapadóerő-veszteség típusai
Ha egy mágnest a „maximális üzemi hőmérséklet” fölé hevítünk, elveszíti a mágnesezése egy részét. Ezután például gyengébben tapad egy vaslemezhez, még lehűlés után is. Egy bizonyos hőmérséklettől, az úgynevezett „Curie-hőmérséklettől” kezdve egyáltalán nem marad vissza mágnesezettség.A hőmérséklet nagyságától függően háromféle veszteséget különböztetünk meg:
Reverzibilis tapadóerő-veszteség
Irreverzibilis tapadóerő-veszteség
Permanens tapadóerő-veszteség
A Curie-hőmérséklet körüli hőmérsékleten a permanens mágnesek szerkezete maradandóan változni kezd. Ezt követően az újramágnesezés már nem lehetséges.
- Hőmérséklet-tartomány: közvetlenül a maximális üzemi hőmérséklet felett
- A mágnes csak addig gyengébb mágneses, amíg forró.
- Lehűlés után teljes mértékben visszanyeri eredeti erősségét.
- Mindegy, hányszor hevítik fel és hűtik le újra.
Irreverzibilis tapadóerő-veszteség
- Hőmérséklet-tartomány: jóval a maximális üzemi hőmérséklet felett
- A mágnes tartósan meggyengül, még lehűlés után is.
- Többszöri hevítés ugyanarra a hőmérsékletre nem növeli tovább az irreverzibilis veszteségeket.
- Elegendően erős külső mágneses térrel egy irreverzibilisen meggyengült mágnes újramágnesezéssel visszaállítható eredeti erősségére.
Permanens tapadóerő-veszteség
A Curie-hőmérséklet körüli hőmérsékleten a permanens mágnesek szerkezete maradandóan változni kezd. Ezt követően az újramágnesezés már nem lehetséges.
Az előzőekben leírt összes hőmérséklet-veszteségi forma szerepel az alábbi videóban. A szerző különbséget tesz az „melegítés” (reverzibilis), „felhevítés” (irreverzibilis) és „izzítás” (permanens) között. A végén még egy mágnest is megolvasztanak. Aligha meglepő, hogy ezt követően már nem mutatott mágnesezettséget.
Felhevítés időtartama
Az irreverzibilis veszteségek esetén a felhevítés időtartama csak minimális hatással van a veszteségek mértékére. Feltétel: a mágnes belsejében a hőmérséklet a felhevítés során mindenütt azonos. Ha egy vastag mágnest rövid ideig erősen felhevítünk, a külső hőmérséklet jóval magasabb lehet, mint a mágnesben a megengedett maximális maghőmérséklet. Ilyenkor a hőmérséklet miatti veszteségek helyfüggők – a mágnes tehát egyenetlenül van mágnesezve.Mágnesforma, mágnesezés iránya és elrendezés
Az, hogy fellépnek-e irreverzibilis veszteségek egy mágnes felmelegítésekor, a hőmérsékleti típus mellett az alábbi három tényezőtől is függ. A mágnesek maximális üzemi hőmérsékletei tehát mindig csak irányértékek.Mágnes formája
A megadott maximális hőmérséklet csak akkor alkalmazható gond nélkül, ha a mágnes oldalarányai „optimálisak”. Erre a következő szabály érvényes: egy nagyon vékony, illetve lapos (laposság = átmérő osztva magassággal) mágnes visszafordíthatatlan veszteségeket szenvedhet már a megadott maximális üzemi hőmérséklet alatti hőmérsékleten is.
A megadott maximális hőmérséklet csak akkor alkalmazható gond nélkül, ha a mágnes oldalarányai „optimálisak”. Erre a következő szabály érvényes: egy nagyon vékony, illetve lapos (laposság = átmérő osztva magassággal) mágnes visszafordíthatatlan veszteségeket szenvedhet már a megadott maximális üzemi hőmérséklet alatti hőmérsékleten is.
Ha viszont az átmérő és a magasság aránya kisebb, mint 4, a mágnes a megadott maximális üzemi hőmérsékletnél magasabbra is felmelegíthető anélkül, hogy elveszítené mágnesezettségét.
Gyűrű mágnesek mágnesezésének iránya
A diametrálisan mágnesezett gyűrű mágnesek esetében a maximális üzemi hőmérséklet adott esetben lényegesen alacsonyabb lehet. Javasoljuk előzetes tesztek elvégzését, ha a mágneseket magasabb hőmérsékletnek kívánja kitenni.
A diametrálisan mágnesezett gyűrű mágnesek esetében a maximális üzemi hőmérséklet adott esetben lényegesen alacsonyabb lehet. Javasoljuk előzetes tesztek elvégzését, ha a mágneseket magasabb hőmérsékletnek kívánja kitenni.
A mágnesek elrendezése
Minél erősebb ellentétes térnek van kitéve egy mágnes egy adott elrendezésben, annál alacsonyabb a tényleges maximális üzemi hőmérséklete.
Minél erősebb ellentétes térnek van kitéve egy mágnes egy adott elrendezésben, annál alacsonyabb a tényleges maximális üzemi hőmérséklete.
A legkisebb hőmérséklet-veszteség azoknál az elrendezéseknél jelentkezik, ahol a mágnest egy mágneskörben (hasonlóan az áramkörhöz) mágnesesen „rövidre zárjuk”.
Mágneses rövidzár esetén a két pólust egy nagy permeabilitású, nem telített ferromágneses anyag, például lágyvas köti össze.
Ebben a rövidzáras elrendezésben ugyanis a mágnesben nincs ellentétes tér.
Ez a rövidzáras elrendezés azonban ritka a gyakorlatban.
Neodímium mágnesek üzemi hőmérséklete
Itt egy áttekintés a különböző hőmérséklettípusokról a neodímium mágneseknél
(átvéve a Fizikai mágnes adatok
oldaláról).
| Hőmérséklettípus | Max. üzemi hőmérséklet | Curie-hőmérséklet |
|---|---|---|
| N | 80 °C * | 310 °C |
| M | 100 °C | 340 °C |
| H | 120 °C | 340 °C |
| SH | 150 °C | 340 °C |
| UH | 180 °C | 350 °C |
| EH | 200 °C | 350 °C |
| AH | 230 °C | 350 °C |
* A táblázatban szereplő maximális üzemi hőmérsékletek csak irányértékek.
Az N52 mágnesezésű mágnesek maximális üzemi hőmérséklete 65 °C.
A 80 °C-nál magasabb hőmérsékletű alkalmazásokhoz neodímium mágnesekkel több speciális, magasabb üzemi hőmérsékletre tervezett mágnes-típust kínálunk:
-
5 db 1,58 EUR/db.*
Téglatest mágnes 22 x 8,5 x 1,4 mm, hőálló, tart kb. 1,3 kg -
5 db 1,80 EUR/db.*
Téglatest mágnes 25 x 6 x 2 mm, hőálló, tart kb. 1,7 kg -
1 db 9,25 EUR/db.*
Téglatest mágnes 30 x 15 x 6 mm, hőálló, tart kb. 8,8 kg -
20 db 0,45 EUR/db.*
Téglatest mágnes 5 x 5 x 1 mm, hőálló, tart kb. 350 g -
20 db 0,43 EUR/db.*
Téglatest mágnes 5 x 2,5 x 2 mm, hőálló, tart kb. 450 g -
20 db 0,41 EUR/db.*
Téglatest mágnes 5 x 2,5 x 1,5 mm, hőálló, tart kb. 350 g -
10 db 0,49 EUR/db.*
Téglatest mágnes 6 x 4 x 2 mm, hőálló, tart kb. 640 g -
10 db 0,57 EUR/db.*
Téglatest mágnes 6 x 5 x 2 mm, hőálló, tart kb. 600 g -
10 db 0,62 EUR/db.*
Téglatest mágnes 10 x 3 x 2 mm, hőálló, tart kb. 700 g -
5 db 1,09 EUR/db.*
Téglatest mágnes 12 x 7 x 2 mm, hőálló, tart kb. 1,3 kg -
5 db 1,16 EUR/db.*
Téglatest mágnes 20 x 5 x 2 mm, hőálló, tart kb. 1,5 kg -
5 db 2,18 EUR/db.*
Téglatest mágnes 30 x 7 x 2,5 mm, hőálló, tart kb. 2,1 kg -
5 db 0,75 EUR/db.*
Téglatest mágnes 15 x 4 x 4 mm, hőálló, tart kb. 1,7 kg
Ferritmágnesek üzemi hőmérsékletei
Magasabb hőmérsékletekhez a ferritmágnesek lényegesen alkalmasabbak.
Itt egy áttekintés ferritmágnesek
kínálatunkról (átvéve a Fizikai mágnesadatok
oldalról).
| Hőmérséklet-típus | Max. üzemi hőmérséklet | Curie-hőmérséklet |
| Y35 | 250 °C | 450 °C |
Mágnesszalagok és mágnesfóliák üzemi hőmérsékletei
A -20 °C alatti és 85 °C feletti hőmérsékletek károsítják a mágnesszalagok
és a mágnesfóliák
szerkezetét.
A termékek ezáltal tartósan elveszítik tapadóerejük egy részét.
Ezért ne használja őket olyan helyeken, ahol magas vagy különösen alacsony hőmérséklet uralkodik.
Károsodhatnak-e a mágnesek folyékony nitrogénbe merítve?
A neodímium mágneseket nem károsítja a folyékony nitrogénbe való bemerítés, amelynek hőmérséklete -196 °C (77 K). Ezért nyugodtan használhatók szupravezető-kísérletekhez. Kérjük, vegye figyelembe a következőket: A mágnes tapadóereje hűtéskor eleinte kissé nő. -125 °C alatt a tapadóerő folyamatosan csökken. -196 °C-on még körülbelül a tapadóerő 85–90%-a marad meg. Ha a neodímium mágnes ismét szobahőmérsékletre melegszik, az eredeti tapadóerő normalizálódik.A ferritmágnesek -40 °C alatt tartósan elveszítenek valamennyit a mágnesezettségükből.
Ezért nem ajánlott őket erősen lehűteni.
A mágnesszalagok és a mágnesfóliák -20 °C alatt tartósan elveszítenek valamennyit a mágnesezettségükből.
Ezért nem ajánlott őket erősen lehűteni.
További információk a mágnesekről
GYIK-oldalunkon számos további információt talál a mágnesekről, például:
