항공 우주, 자동차 제조 및 전력 전자 제품과 같은 많은 분야에서 고온 환경은 자석 성능에 심각한 어려움을 겪습니다. 전통적인 자석은 고온에서 자기 감쇠 또는 심지어 탈진성이 있으며, 고온 저항성 자석의 출현은 이들 필드의 개발을 주요 지원합니다.
고온 저항성 자석에는 주로 NDFEB 자석, SMCO 자석, Alnico 자석 및 페라이트 자석이 포함됩니다. 다양한 유형의 고온 저항 자석은 고유 한 특성을 가지고 있습니다.
NDFEB 자석은 시장에서 가장 일반적이고 고성능 고온 저항성 자석 중 하나입니다. 그것은 매우 높은 자기 특성을 가지고 있으며, Bhmax는 페라이트보다 10 배 이상 높습니다. 작동 온도 측면에서, 고성능 NDFEB 자석은 섭씨 최대 200 도의 온도에서 작동 할 수 있으며, 특별히 설계된 NDFEB 자석은 섭씨 400도 이상의 고온 환경에서 자성을 유지할 수 있습니다. 그러나, NDFEB 자석은 화학적으로 활성이며 부식을 방지하기 위해 일반적으로 전기 도금 아연, 니켈, 금 및 에폭시와 같은 표면 처리가 필요합니다.
사마륨 코발트 자석은 조성에 따라 SMCO5 및 SM2CO17로 나눌 수 있습니다. 희토류 영구 자석으로서, 이는 높은 자기 에너지 제품 (14-28mgoe)을 가질뿐만 아니라 신뢰할 수있는 강제력과 우수한 온도 특성을 가지고 있습니다. 사마륨 코발트 자석은 고온 환경에서 자기 힘을 변하지 않고, 500 ℃ 이상의 고온 작업 환경을 견딜 수 있으며, 큐리 온도가 높으므로 고온 환경에서 자기 역할을 할 수 있습니다.
Alnico 자석은 알루미늄, 니켈, 코발트, 철 및 기타 미량 금속으로 구성된 합금이며 주조 과정을 통해 다양한 크기와 모양으로 만들 수 있습니다. 가공 가능성이 우수하고 Alnico 영구 자석은 가역적 인 온도 계수가 가장 낮으며 섭씨 최대 600 도의 온도에서 작동 할 수 있습니다.
페라이트 자석의 주요 원료는 세라믹 기술을 사용하여 만들어진 BAFE12O19 및 SRFE12O19입니다. 온도 저항, 저렴한 비용 및 중간 정도의 성능을 가진 단단하고 부서지기 쉬운 재료이며 가장 널리 사용되는 영구 자석 중 하나입니다.
고온 저항성 자석의 고온 저항 원리
고온 내성 자석이 고온 환경에서 안정적인 자기 특성을 유지할 수있는 이유는 특수한 물리적 및 화학적 구조 때문입니다. 미세한 관점에서, 자석의 자기는 원자 내부의 전자의 스핀 및 궤도 운동에 의해 생성 된 자기 모멘트에서 비롯됩니다. 정상 온도에서, 이들 자기 모멘트의 배열은 특정 순서를 가지며, 따라서 거시적 자기를 형성한다.
온도가 상승하면 원자의 열 운동이 강화되어 자기 모멘트의 배열을 방해합니다. 일반 자석의 경우 온도가 상승함에 따라 자기 모멘트의 질서 정연한 배열이 점차 파괴되어 자성이 약화됩니다. 고온 저항성 자석은 특수 재료 제형과 미세 구조 설계를 통한 자기 모멘트 사이의 상호 작용을 향상시켜 고온에서 여전히 비교적 안정적인 배열을 유지할 수 있습니다.
예를 들어, 사마륨 코발트 자석에서 희토류 원소 사마륨과 코발트의 특정 원자 배열은 고온으로 인한 열 운동의 간섭에 저항 할 수있는 안정적인 자기 구조를 형성하여 높은 자기 특성을 유지합니다. 동시에, 고온 저항성 자석의 결정 구조는 또한 높은 열 안정성을 가지며, 명백한 위상 변화없이 고온을 견딜 수 있으며, 자기의 안정성을 더욱 보장합니다.
고온 저항성 자석의 생산 공정
고온 저항성 자석의 생산 공정은 성능에 중요한 영향을 미칩니다. NDFEB 자석을 예로 들어, 일반적인 생산 공정에는 소결 NDFEB 및 결합 된 NDFEB가 포함됩니다.
소결 NDFEB는 분말 야금으로 만들어집니다. 먼저, NDFEB의 원료를 제련하고 분말로 만들고, 누르고, 압축하고, 고온에서 소결하여 자석을 밀도하고, 완성 된 제품은 기계적 처리 및 표면 처리에 의해 얻어진다. 소결 NDFEB는 매우 높은 자기 에너지 생성물과 강제력을 가지고 있지만 질감은 단단하고 부서지기 쉬우 며 처리 중 균열과 같은 결함이 발생하기 쉽습니다.
본드 NDFEB는 NDFEB 분말을 수지, 플라스틱 또는 저성점 금속과 균일하게 혼합 한 다음 누르기, 압출 또는 분사 성형으로 균일하게 혼합하여 제조 된 복합 자석입니다. 결합 된 NDFEB는 모든 방향으로 자기를 가지며 복잡한 모양의 얇은 벽 고리 또는 얇은 자석으로 처리 될 수 있습니다. 차원 정확도가 높고 자석의 자화 방향을 임의로 선택할 수 있습니다. 그러나, 결합 된 NDFEB의 자기 특성은 소결 NDFEB의 자기 특성보다 낮다.
사마륨 코발트 자석의 생산 공정은 비교적 복잡하여 소결 온도 및 시간과 같은 매개 변수뿐만 아니라 원료의 조성 및 비율을 정확하게 제어해야합니다. 생산 공정 동안, 자석의 미세 구조가 균일하고 밀도가 높아서 우수한 자기 특성과 고온 저항을 달성해야합니다.
고온 저항성 자석의 응용 분야
고온 저항성 자석은 많은 필드에서 널리 사용됩니다. 항공 우주 필드에서 고온 자석을 사용하여 자기 센서, 전력 장비 및 고속 회전기 및 항공기 제어 시스템의 주요 구성 요소를 제조 할 수 있습니다. 항공 우주 장비는 작동 중에 고온, 고압 및 강한 방사선과 같은 극한의 환경에 직면하므로 고온 저항성 자석의 안정적인 성능은 장비의 신뢰성과 안전성을 보장 할 수 있습니다.
자동차 제조 분야는 또한 고온 저항성 자석의 중요한 응용 시장입니다. 자동차 엔진, 발전기, 스타터 및 전기 파워 스티어링 시스템과 같은 부품 제조에서 고온 저항 자석이 중요한 역할을합니다. 예를 들어, 자동차 엔진에서 고온 저항성 자석을 사용하여 점화 코일의 코어를 제조하여 점화 효율을 향상시켜 엔진 성능을 향상시킬 수 있습니다.
전력 전자 장치 분야에서 고온 저항성 자석은 높은 자기 투과성과 낮은 에너지 소비로 인해 모터, 발전기, 변압기, 전자기 펌프 및 기타 장비에 널리 사용됩니다. 석유 화학 산업에서는 고온 자석을 다양한 원자로, 분리기, 압축기 및 기타 장비에 사용하여 장비의 자동 제어를 달성하고 생산 공정을 최적화 할 수 있습니다.
의료 기기의 분야에서, 고온 자석은 종종 장비의 정확성과 안정성을 향상시키기 위해 자기 공명 영상 (MRI) 및 핵 자기 공명 (NMR)과 같은 장비의 정밀 부분을 제조하는 데 사용됩니다. 또한, 고온 자석은 천문학, 지질 탐사, 열 가공, 자기 하강, 자기 요법 및 기타 분야에도 사용됩니다.
고온 저항성 자석의 개발 경향
과학과 기술의 지속적인 발전으로, 고온 저항성 자석의 개발은 몇 가지 명백한 경향을 보여 주었다. 성능 개선 측면에서, 고온 저항성 자석은 향후 더 높은 자기 에너지 생성물, 더 나은 온도 안정성 및 더 강한 내식성을 가질 것으로 예상됩니다. 재료 제형 및 생산 공정을 개선함으로써 R & D 직원은 자석의 자기 특성을 더욱 향상시켜 더 높은 온도에서 안정적인 자성을 유지할 수 있습니다.
응용 프로그램 필드 확장 측면에서 고온 저항성 자석 원자력, 심해 탐사 및 기타 분야와 같은 고온, 고 강성 및 부식성이 높은 환경에서 사용될 수 있습니다. 원자력 분야에서, 고온 저항성 자석은 원자로의 제어로드 구동 메커니즘과 같은 주요 성분에 사용되어 원자로의 안전하고 안정적인 작동을 보장 할 수있다. 심해 탐사 분야에서, 고온 저항성 자석은 심해 탐지기가 심해에서 고압 및 고온의 가혹한 환경에 적응할 수 있도록 센서 및 구동 장치를 제조하는 데 사용될 수 있습니다.
환경 보호 및 지속 가능한 개발 측면에서, 고온 저항성 자석의 미래 생산은 환경 보호 및 자원의 합리적인 사용에 더 많은 관심을 기울일 것입니다. R & D 직원은 환경에 미치는 영향을 줄이기 위해 새로운 환경 친화적 인 재료 및 생산 공정을 개발하고 자원의 활용률을 향상시키고 고온 저항성 자석 산업의 지속 가능한 개발을 달성하기 위해 노력할 것입니다.
고온 환경에서 안정적인 성능을 가진 자기 재료로서, 고온 저항성 자석은 현대 산업 및 과학 및 기술에서 대체 할 수없는 역할을합니다. 기술의 지속적인 발전으로, 고온 저항성 자석의 성능은 계속 향상 될 것이며, 응용 분야는 계속 확장되어 인간 사회의 발전에 더 큰 기여를 할 것입니다 .
