Kui kuumaks tohib magnet minna?
Kui kuumaks magnet tohib minna, sõltub mitmest tegurist:
- kasutatud magnetmaterjalist (neodüüm või ferriit)
- magneti temperatuuritüübist
- magneti kujust
- magnetite paigutusest rühmas
Sisukord
Tõmbejõu vähenemise liigid soojuse / kuumuse mõjul
Kui magnetit kuumutatakse üle selle niinimetatud „maksimaalse kasutustemperatuuri“, kaotab see osa oma magnetiseeritusest. See haakub siis nt rauaplaadil vähem, ka pärast jahtumist. Alates teatud temperatuurist, niinimetatud „Curie temperatuurist“, ei jää üldse jääkmagnetiseeritust.Sõltuvalt temperatuuri kõrgusest eristatakse kolme kaotuse liiki:
Tõmbejõu pöörduv kadu
Tõmbejõu pöördumatu kadu
Tõmbejõu püsiv kadu
Temperatuuridel Curie temperatuuri ümbruses hakkab püsimagnetite struktuur jäädavalt muutuma. Pärast seda ei ole ümbermagnetiseerimine enam võimalik.
- Temperatuurivahemik: pisut üle maksimaalse kasutustemperatuuri
- Magnet on nõrgemalt magnetiline ainult seni, kuni ta on kuum.
- Jahtudes taastub tema algne tugevus täielikult.
- Seejuures ei ole vahet, kui sageli magnetit kuumutatakse ja taas jahutatakse.
Tõmbejõu pöördumatu kadu
- Temperatuurivahemik: selgelt üle maksimaalse kasutustemperatuuri
- Magnet on püsivalt nõrgenenud ka pärast jahtumist.
- Korduv kuumutamine samale temperatuurile ei suurenda pöördumatuid kaotusi.
- Piisavalt tugeva välise magnetväljaga saab pöördumatult nõrgenenud magneti ümbermagnetiseerimisega viia taas selle algse tugevuseni.
Tõmbejõu püsiv kadu
Temperatuuridel Curie temperatuuri ümbruses hakkab püsimagnetite struktuur jäädavalt muutuma. Pärast seda ei ole ümbermagnetiseerimine enam võimalik.
Kõik eespool kirjeldatud temperatuurikaod esinevad allolevas videos. Autor eristab seal „soojendamist“ (pöörduv), „kuumutamist“ (pöördumatu) ja „hehkutamist/glöimist“ (püsiv). Lõpus sulatatakse koguni üks magnet. Tõenäoliselt ei üllata kedagi, et sellel polnud pärast enam magnetiseeritust.
Kuumutamise kestus
Kuumutamise kestusel on pöördumatute kadude korral ainult minimaalne mõju kadude suurusele. Eeldus: magneti sisetemperatuur on kuumutamise ajal kõikjal ühesugune. Kui paksu magnetit lühiajaliselt tugevalt kuumutada, võib välispinna temperatuur olla oluliselt kõrgem kui magneti maksimaalne südamikutemperatuur. Siis on temperatuurikadude suurus sõltuv asukohast – magnet on seega ebaühtlaselt magnetiseeritud.Magneti kuju, magnetiseerituse suund ja paigutus
Kas magneti kuumutamisel tekivad pöördumatud kaod, sõltub lisaks temperatuuritüübile ka järgmisest kolmest tegurist. Seega on magnetite maksimaalsed kasutustemperatuurid alati vaid orientiirväärtused.Magneti kuju
Nimetatud maksimaalset temperatuuri saab probleemideta kasutada ainult siis, kui magneti külgede suhted on „optimaalsed“. Selleks kehtib järgmine reegel: väga õhuke ehk lame (lamekus = läbimõõdu ja kõrguse jagatis) magnet kogeb pöördumatuid kaotusi juba temperatuuridel, mis jäävad alla märgitud maksimaalse töötemperatuuri.
Nimetatud maksimaalset temperatuuri saab probleemideta kasutada ainult siis, kui magneti külgede suhted on „optimaalsed“. Selleks kehtib järgmine reegel: väga õhuke ehk lame (lamekus = läbimõõdu ja kõrguse jagatis) magnet kogeb pöördumatuid kaotusi juba temperatuuridel, mis jäävad alla märgitud maksimaalse töötemperatuuri.
Kui läbimõõdu ja kõrguse suhe on alla 4, võib magnetit kuumutada kõrgemale kui märgitud maksimaalne töötemperatuur, kaotamata oma magnetiseeritust.
Ringmagnetite magnetiseerituse suund
Diametraalselt magnetiseeritud ringmagnetite maksimaalne kasutustemperatuur võib olla oluliselt madalam. Soovitame eelnevaid katseid, kui magnetid peavad taluma kõrgendatud temperatuuri.
Diametraalselt magnetiseeritud ringmagnetite maksimaalne kasutustemperatuur võib olla oluliselt madalam. Soovitame eelnevaid katseid, kui magnetid peavad taluma kõrgendatud temperatuuri.
Magnetite paigutus
Mida tugevamalt on magnet teatud paigutuses vastassuunalise väljaga kokku puutunud, seda madalam on selle tegelik maksimaalne kasutustemperatuur.
Mida tugevamalt on magnet teatud paigutuses vastassuunalise väljaga kokku puutunud, seda madalam on selle tegelik maksimaalne kasutustemperatuur.
Kõige väiksemad temperatuurikaod esinevad paigutustes, kus magnet on magnetiringis (analoogselt vooluringiga) magnetiliselt „lühistatud“.
Magnetilise lühise korral on kaks poolust ühendatud kõrge permeaablusega, küllastumata ferromagnetilise materjaliga, nt pehme rauaga.
Selles lühispaigutuses puudub magnetis vastassuunaline väli.
Praktikas on selline lühispaigutus siiski haruldane.
Neodüümmagnetite kasutustemperatuurid
Siin on ülevaade erinevatest temperatuuritüüpidest neodüümmagnetite
puhul (pärit lehelt Füüsikalised magnetiandmed).
| Temperatuuritüüp | Maks. kasutustemperatuur | Curie temperatuur |
|---|---|---|
| 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 |
* Selle tabeli maksimaalsed kasutustemperatuurid on vaid ligikaudsed väärtused.
Magnetitel magnetiseeritusega N52 on maks.
kasutustemperatuur 65 °C.
Rakenduste jaoks, kus neodüümmagneteid kasutatakse kõrgematel temperatuuridel kui 80 °C, on meil pakkuda mõned spetsiaalsed magnetitüübid suuremate kasutustemperatuuridega:
-
5 tk 1,54 EUR/tk.*
Risttahukmagnet 22 x 8,5 x 1,4 mm, kuumuskindel, hoiab u ca. 1,3 kg -
5 tk 1,76 EUR/tk.*
Risttahukmagnet 25 x 6 x 2 mm, kuumuskindel, hoiab u ca. 1,7 kg -
1 tk 9,03 EUR/tk.*
Risttahukmagnet 30 x 15 x 6 mm, kuumuskindel, hoiab u ca. 8,8 kg -
20 tk 0,44 EUR/tk.*
Risttahukmagnet 5 x 5 x 1 mm, kuumuskindel, hoiab u ca. 350 g -
20 tk 0,42 EUR/tk.*
Risttahukmagnet 5 x 2,5 x 2 mm, kuumuskindel, hoiab u ca. 450 g -
20 tk 0,40 EUR/tk.*
Risttahukmagnet 5 x 2,5 x 1,5 mm, kuumuskindel, hoiab u ca. 350 g -
10 tk 0,48 EUR/tk.*
Risttahukmagnet 6 x 4 x 2 mm, kuumuskindel, hoiab u ca. 640 g -
10 tk 0,55 EUR/tk.*
Risttahukmagnet 6 x 5 x 2 mm, kuumuskindel, hoiab u ca. 600 g -
10 tk 0,60 EUR/tk.*
Risttahukmagnet 10 x 3 x 2 mm, kuumuskindel, hoiab u ca. 700 g -
5 tk 1,06 EUR/tk.*
Risttahukmagnet 12 x 7 x 2 mm, kuumuskindel, hoiab u ca. 1,3 kg -
5 tk 1,14 EUR/tk.*
Risttahukmagnet 20 x 5 x 2 mm, kuumuskindel, hoiab u ca. 1,5 kg -
5 tk 2,13 EUR/tk.*
Risttahukmagnet 30 x 7 x 2,5 mm, kuumuskindel, hoiab u ca. 2,1 kg -
5 tk 0,73 EUR/tk.*
Risttahukmagnet 15 x 4 x 4 mm, kuumuskindel, hoiab u ca. 1,7 kg
Ferriitmagnetite kasutustemperatuurid
Kõrgemate temperatuuride jaoks sobivad ferriitmagnetid märksa paremini.
Siin on ülevaade meie ferriitmagnetitest
(võetud leheküljelt magnetite füüsikalised andmed).
| Temperatuuritüüp | Maks. kasutustemperatuur | Curie temperatuur |
| Y35 | 250 °C | 450 °C |
Magnetlintide ja magnetlehtede kasutustemperatuurid
Temperatuurid alla −20 °C ja üle 85 °C kahjustavad magnetlintide
ja magnetlehtede
struktuuri.
Tooted kaotavad seetõttu püsivalt osa oma tõmbejõust.
Seetõttu ärge kasutage neid kohtades, kus esineb kõrgeid või eriti madalaid temperatuure.
Kas vedelasse lämmastikku sukeldamine võib magneteid kahjustada?
Neodüümmagneteid ei kahjusta vedelasse lämmastikku, mille temperatuur on −196 °C (77 K), sukeldamine. Seetõttu võib neid muretult kasutada Ülijuhtide katseteks. Pange tähele järgmist: Magnete tõmbejõud suureneb jahtumisel algul veidi. Alla −125 °C temperatuuridel hakkab tõmbejõud seejärel järk-järgult vähenema. −196 °C juures on alles umbes 85–90 % tõmbejõust. Kui neodüümmagnet viiakse taas toatemperatuurile, taastub algne tõmbejõud.Ferriitmagnetid kaotavad alla −40 °C temperatuuridel püsivalt osa oma magnetiseeritusest.
Seetõttu ei tohiks neid tugevalt jahutada.
Magnetlindid ja magnetlehed kaotavad alla −20 °C temperatuuridel püsivalt osa oma magnetiseeritusest.
Seetõttu ei tohiks neid tugevalt jahutada.
Lisateave magnetite kohta
Meie KKK-jaotisest leiate palju täiendavat teavet magnetite kohta, muu hulgas:
