Pracovní princip Feritské magnety
Hlavní složkou ferritových magnetů je složenost z oxidu železa (Fe₂o₃) a dalších oxidů kovů (jako je stroncium, barium atd.). Jeho magnetismus pochází z jeho krystalové struktury a uspořádání vnitřních magnetických domén. Feritové magnety patří do tvrdých magnetických materiálů a jejich krystalová struktura je hexagonální. V této struktuře tvoří železné ionty a ionty kyslíku zvláštní uspořádání, které umožňuje materiálu vytvářet stabilní magnetické domény (tj. Mikroskopické magnetické oblasti) pod působením vnějšího magnetického pole. Tyto magnetické domény se během magnetizačního procesu postupně vyrovnávají, což má za následek silný magnetismus.
Feritové magnety musí během výrobního procesu podstoupit ošetření a ošetření magnetického pole. Při vysokých teplotách je stabilizována krystalová struktura materiálu a pod působením vnějšího silného magnetického pole jsou magnetické domény zarovnány podél směru magnetického pole za vzniku trvalého magnetismu. I když vnější magnetické pole zmizí, magnetické domény mohou stále zůstat zarovnány, což dává materiálu trvalý magnetismus. Magnetismus ferritu pochází hlavně z uspořádání elektronových otočení uvnitř. Vzhledem k tomu, že ferit je feromagnetický materiál, nepárové elektronové se točí uvnitř, vytvoří magnetické momenty, které se vyrovnávají pod působením vnějšího magnetického pole za vzniku makroskopického magnetismu.
Rozdíly mezi ferritovými magnety a jinými magnety
Feritové magnety se významně liší od ostatních běžných magnetů (jako jsou NDFEB magnety, alnico magnety a magnety SMCO), pokud jde o složení materiálu, výkonové charakteristiky a oblasti aplikací.
Feritové magnety se skládají hlavně z oxidu železa a oxidu stroncia/barya a neobsahují prvky vzácných zemin. Naproti tomu magnety NDFEB se skládají z prvků vzácných zemin Neodymium, železa a boronu s vysokým obsahem vzácné zeminy; Alnico magnety se skládají z hliníku, niklu, kobaltu a železa bez prvků vzácných zemin; a magnety SMCO se skládají z prvků vzácných zemin Samarium a kobaltu s vysokým obsahem vzácné země. Tento rozdíl ve složení přímo ovlivňuje jejich magnetické vlastnosti a scénáře aplikací.
Pokud jde o magnetické vlastnosti, ferity magnety mají produkt s nižší magnetickou energií (obvykle 3,5-5 MGOE), vyšší donucovací sílu, dobré anti-demagnetizační vlastnosti, ale slabá magnetická síla. Magnety NDFEB mají extrémně vysokou magnetickou energii (až 50 MGOE nebo více), silnou magnetickou sílu, ale nízká donucovací síla a snadná demagnetizace. Alnico magnety mají produkt střední magnetickou energii (5-10 MGOE), dobrou teplotní stabilitu, ale nízká donucování. Magnety SMCO mají produkt s vysokou magnetickou energií (20-30 MGOE), vynikající teplotní stabilitu, ale vysoké náklady.
Stabilita teploty je hlavní výhodou ferritových magnetů. Může fungovat v rozmezí -40 ℃ až 250 ℃, vhodný pro prostředí s vysokou teplotou. Magnety NDFEB mají špatnou stabilitu teploty a jsou snadno demagnetizovány při vysokých teplotách. Pro zlepšení teplotní odolnosti obvykle musí přidávat prvky, jako je dysprosium. Alnico magnety mají vynikající teplotní stabilitu a mohou pracovat po dlouhou dobu v prostředí s vysokou teplotou. Magnety SMCO mají nejlepší teplotní stabilitu a jsou vhodné pro extrémní vysokoteplotní prostředí.
Náklady a ochrana životního prostředí jsou také důležitými výhodami ferritových magnetů. Má nízké náklady, bohaté suroviny, neobsahuje prvky vzácných zemin a má dobrou ochranu životního prostředí. Naproti tomu magnety NDFEB mají vysoké náklady, spoléhají se na zdroje vzácných zemin a mají špatnou ochranu životního prostředí; Alnico magnety mají střední náklady, neobsahují prvky vzácných zemin, ale zdroje kobaltu jsou omezené; Magnety SMCO mají extrémně vysoké náklady, spoléhají se na zdroje vzácných zemin a mají špatnou ochranu životního prostředí.
Z hlediska aplikačních oblastí se feritové magnety široce používají v nízkonákladových scénářích s vysokým objemem, jako jsou reproduktory, motory, senzory a domácí spotřebiče. Magnety NDFEB se používají hlavně ve vysoce výkonných motorech, discích pevných disku, větrných turbínách a dalších polích s vysokými magnetickými požadavky. Alnico magnety se často používají ve scénářích, jako jsou nástroje, senzory a vysokoteplotní motory. Samarium Cobalt Magnets se používají hlavně ve zvláštních oborech, jako je letecký průmysl a špičkové průmyslové vybavení.
Jedinečné výhody ferit magnetů
Ačkoli ferritové magnety mají slabou magnetickou sílu, jejich jedinečné vlastnosti jim poskytují nenahraditelné výhody v mnoha aplikacích. Jeho nízké náklady z něj činí ideální volbu pro hromadnou výrobu. Suroviny jsou hojné a výrobní proces je jednoduchý, takže je vhodný pro hromadnou výrobu. Vysoká donucovací síla ferritových magnetů z něj dělá anti-demagnetizace a vhodný pro dlouhodobé použití. Jeho vynikající teplotní stabilita umožňuje stabilně pracovat v prostředích s vysokou teplotou a je vhodná pro průmyslové aplikace. Feritské magnety neobsahují prvky vzácných zemin, jsou šetrné k životnímu prostředí a splňují moderní požadavky na ochranu životního prostředí.