W ofercie: Magnesy neodymowe, ferrytowe, uchwyty magnetyczne, separatory magnetyczne i inne. 


magnesy neodymowe
magnesy ferrytowe
magnesy magnesy stale
magnes

Terminologia


 

A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | R | S | T | U | W | X | Y | Z
 


Anizotropowe magnesy są to magnesy, których właściwości magnetyczne są najwyższe
w wyróżnionym kierunku. Mikrostrukturę tych magnesów cechuje wyraźne uporządkowanie
osi łatwego namagnesowania poszczególnych ziaren (mikrokryształów). Uporządkowanie to uzyskuje się w trakcie produkcji magnesów, poprzez zastosowanie odpowiednich zabiegów technologicznych (np. prasowania w polu magnetycznym). Dzięki temu magnesy anizotropowe osiągają znacznie wyższe wartości podstawowych parametrów magnetycznych niż magnesy izotropowe wykonane z materiału o tym samym składzie. Ze względu na bardziej skomplikowany proces wytwarzania, magnesy anizotropowe są droższe od izotropowych i mogą być efektywnie magnesowane tylko w jednym, wyróżnionym w trakcie produkcji kierunku.

B patrz:
indukcja magnetyczna

Bieguny magnesu "N" i "S" patrz: linie sił pola magnetycznego

(BH)max patrz: maksymalna gęstość energii

Br patrz: remanencja

Curie temperatura patrz:
Temperatura Curie Tc

Domeny magnetyczne są to obszary w mikrostrukturze materiału ferromagnetycznego, posiadające jednakowo ukierunkowane momenty magnetyczne poszczególnych atomów.

Ferromagnetyk (materiał ferromagnetyczny) jest to materiał posiadający w swojej mikrostrukturze obszary wykazujące samoistne i spontaniczne namagnesowanie w wyniku wzajemnego oddziaływania momentów magnetycznych poszczególnych atomów (tzw. struktura domenowa).

Gęstość energii magnetycznej patrz:
iloczyn B·H

Histereza magnetyczna patrz: pętla histerezy magnetycznej

Iloczyn B·H (gęstość energii magnetycznej) jest iloczynem indukcji magnetycznej B
i natężenia pola odmagnesowującego -H w danym punkcie krzywej odmagnesowania magnesu. Iloczyn ten ma wymiar gęstości energii [J/m3] w układzie SI oraz [Gs·Oe]
w układzie CGSM, a jego wartość decyduje o energii zewnętrznego pola magnetycznego, jakie może wytworzyć jednostka objętości magnesu w danym stanie odmagnesowania.

Indukcja magnetyczna B (gęstość strumienia magnetycznego) jest to wielkość wektorowa opisująca pole magnetyczne. Związana jest z
natężeniem pola magnetycznego H
i polaryzacją magnetyczną J zależnościami:

B= mo (H+J)    [T -Tesla] (w układzie jednostek SI) oraz
B = H + 4 P J  [Gs -Gauss] (w układzie CGSM).

Indukcja magnetyczna Bsjest wartością
indukcji magnetycznej B wytworzonej 
w materiale magnesu pod wpływem zewnętrznego pola magnesującego o wartości
pola nasycenia Hs.

Indukcja remanencji Br patrz:
remanencja Br

Izotropowe magnesy są to magnesy, których właściwości magnetyczne mierzone
w różnych kierunkach są jednakowe. Magnesy takie osiągają niższe wartości
podstawowych parametrów magnetycznych od magnesów anizotropowych, ale są tańsze i mogą być z takim samym skutkiem magnesowane w dowolnym kierunku.

J patrz:
polaryzacja magnetyczna J

Js patrz: namagnesowanie nasycenia Js

Koercja (siła koercji, pole koercji, natężenie powściągające)
jest wskaźnikiem przeciwdziałania, odporności materiału na rozmagnesowanie (patrz:
mechanizmy koercji).

Koercja bHc (pole koercji bHc, natężenie pola koercji bHc) jest to wartość zewnętrznego, odmagnesowującego
pola (-H), przy którym indukcja magnetyczna B materiału magnetycznego, namagnesowanego wcześniej do nasycenia (Bs), osiąga wartość B=0.

Koercja jHc (pole koercji jHc, natężenie pola koercji jHc) jest to wartość zewnętrznego, odmagnesowującego
pola (-H), przy którym polaryzacja magnetyczna J materiału magnetycznego, namagnesowanego wcześniej do nasycenia (Js), osiąga wartość J=0. Wartość jHc najlepiej określa odporność danego magnesu na rozmagnesowanie.

Krzywa odmagnesowania to II albo IV ćwiartka
histerezy magnetycznej (zarówno B(H), jak i J(H)).

Krzywa odmagnesowania i punkt pracy

Na krzywych odmagnesowania znajdują się zwykle punkty pracy magnesów i dlatego najważniejsze z punktu widzenia użytkownika parametry magnesów (Br, bHc, jHc, BHmax) zdefiniowano jako punkty tych krzywych (partrz: Rys. 1 i Rys. 2).

Linie sił pola magnetycznego (linie indukcji magnetycznej, linie sił magnetycznych) są to zamknięte linie przedstawiające kierunek pola magnetycznego.
Dla magnesów trwałych przyjmuje się, że linie sił pola wychodzą z bieguna "N" (tzw. północnego), a wchodzą do bieguna "S" (południowego) magnesu.

Linie sił pola magnetycznego

Magnes neodymowy to popularna nazwa magnesu trwałego wytwarzanego z wykorzystaniem ferromagnetycznego proszku na bazie związku Nd2Fe14B. Termin "magnes neodymowy" przeważnie używany jest w odniesieniu do magnesów spiekanych (otrzymywanych metodami metalurgii proszków). Istnieją także "magnesy neodymowe wiązane", w których magnetyczny proszek Nd2Fe14B spajany jest tworzywem sztucznym. Zazwyczaj magnes neodymowy wiązany posiada strukturę izotropową.  

Magnes trwały (magnes stały) jest elementem wykonanym z materiału magnetycznie twardego charakteryzującego się szeroką
pętlą histerezy magnetycznej. Podstawowym elementem mikrostruktury magnesu są ziarna (mikrokryształy), posiadające oś łatwego namagnesowania. Ideałem jest, aby te ferromagnetyczne ziarna były zbliżone rozmiarem
do wielkości domen magnetycznych (ok. 10 mm lub mniej) i znajdowały się w osnowie nieferromagnetycznej (tzw. izolacji magnetycznej). Z uwagi na sposób uporządkowania ziaren magnes może być
izotropowy lub anizotropowy.
Po namagnesowaniu magnes zachowuje swój stan namagnesowania, dzięki czemu znajduje zastosowanie tam, gdzie wymagane jest wzajemne oddziaływanie pól magnetycznych lub lokalne wytworzenie stałego pola magnetycznego np. w silnikach elektrycznych, miernikach, przetwornikach, czujnikach, licznikach, siłownikach, uchwytach i separatorach magnetycznych oraz wielu innych. Zależnie od zastosowania wybiera się magnesy
o odpowiednich parametrach i rozmiarach oraz buduje się obwody magnetyczne, które pozwalają na pełne wykorzystanie ich własności.

Maksymalna gęstość energii (BH)max jest maksymalną wartością
iloczynu B×H na krzywej odmagnesowania magnesu. Parametr ten jest wykorzystywany do określenia, jak „mocne” magnesy mogą być wytworzone z danego materiału.

energia magnesu

 

Namagnesowanie nasycenia (polaryzacja magnetyczna nasycenia) Js jest maksymalną wartością polaryzacji magnetycznej J, uzyskiwaną gdy wzrastające natężenie zewnętrznego, magnesującego pola H osiąga lub przekracza wartość natężenia pola nasycenia Hs (dalsze zwiększanie natężenia pola nie powoduje zauważalnego wzrostu stanu namagnesowania).

Nasycenie magnetyczne jest to najwyższy stan namagnesowania materiału magnetycznego, uzyskiwany pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego nasycenia Hs. W tym stanie namagnesowania indukcja magnetyczna i polaryzacja magnetyczna osiągają wartości nasycenia, odpowiednio, Bs i Js.

Natężenie pola magnetycznego (pole magnetyczne) H jest to wielkość wektorowa opisująca pole magnetyczne. Związane jest z indukcją magnetyczną B i polaryzacją J następującą zależnością: H=B/m0 - J [A/m] (w układzie SI).

Nd2Fe14B jest to związek międzymetaliczny o szerokiej pętli histerezy magnetycznej będący podstawowym elementem struktury magnesów neodymowych.

Neodym

Faza ta została opisana w 1983 r. przez japońskiego badacza M. Sagawę.

Oś łatwego namagnesowania jest to taki kierunek wyróżniony w monokrysztale (krystalicie, ziarnie) materiału ferromagnetycznego, wzdłuż którego magnesowanie doprowadza do nasycenia Js przy minimalnym polu magnesującym H.

Paramagnetyk (materiał paramagnetyczny) jest to materiał, w którym bez zewnętrznego pola magnetycznego nie występuje uporządkowanie momentów magnetycznych poszczególnych atomów (momenty magnetyczne zorientowane są przypadkowo i nie tworzą samoistnie struktury domenowej).

Pętla histerezy magnetycznej to zamknięta krzywa opisująca zmiany indukcji magnetycznej B lub polaryzacji J w materiale ferromagnetycznym, wywołane zmianami natężenia zewnętrznego pola magnetycznego H. Szeroka pętla histerezy charakteryzuje materiały magnetycznie twarde (magnesy), natomiast wąska pętla histerezy - materiały magnetycznie miękkie. Przykłady pętli B(H) i J(H) przedstawiono schematycznie na rysunkach poniżej.

Mechanizmy koercji to zespół zjawisk oddziaływania ścian domenowych z elementami wewnętrznej mikrostruktury materiału (np. z wydzieleniami czy z granicami ziaren). Utrudniają one ruch ścian domenowych w zewnętrznym polu magnetycznym (tj. odmagnesowanie).

N patrz:

magnesy terminologia

   Rys. 1 Pętla histerezy B(H)

magnesy terminologia

 Rys. 2 Pętla histerezy J(H) (J = B - mH)

Kierunki magnesowania (H > 0) i odmagnesowania (H < 0) są kierunkami umownymi.
Stąd na pętli histerezy można wyróżnić cztery ćwiartki, które parami są sobie równoważne: ćwiartki I i III są ćwiartkami magnesowania do +Bs (+Js) albo -Bs (-Js), nazywane krzywymi magnesowania, a ćwiartki II i IV są ćwiartkami odmagnesowania (krzywe odmagnesowania). Podstawowe z punktu widzenia użytkowania magnesu właściwości magnetyczne opisane przez krzywą odmagnesowania zaznaczono na Rys. 1 i Rys. 2.
Pętle histerezy różnych materiałów zmieniają się w różny sposób pod wpływem zmian temperatury i w związku z tym podawane są
współczynniki temperaturowe TK(Br) i TK(jHc).

Podstawowe parametry magnetyczne: BrjHc, bHc, (BH)max patrz:
właściwości magnetyczne

Polaryzacja magnetyczna (namagnesowanie) J jest sumą wszystkich momentów magnetycznych w jednostce objętości materiału magnetycznego.

Pole magnetyczne jest to przestrzeń, w której na poruszające się ciała obdarzone ładunkiem elektrycznym lub posiadające moment magnetyczny, działa siła. Wielkościami wektorowymi opisującymi pole magnetyczne są:
natężenie pola magnetycznego H i indukcja pola magnetycznego B.

Pole nasycenia Hs jest to minimalna wartość natężenia wzrastającego, magnesującego pola magnetycznego H, od której począwszy polaryzacja magnetyczna J osiąga wartość maksymalną Js, a zmiany indukcji magnetycznej B stają się liniowe (DB= m0H). W praktyce przyjmuje się, że pole Hs jest 3 do 5 razy większe od pola koercji jHc (zależnie od typu materiału).

Pole odmagnesowania krytyczne Hkr jest maksymalną wartością pola odmagnesowującego (-H), przy której nie występują jeszcze zauważalne, nieodwracalne zmiany stanu namagnesowania (J). Wartość pola Hkr jednoznacznie można wyznaczyć jedynie dla magnesów anizotropowych.

Przenikalność powrotu (rewersyjna)mr określa nachylenie liniowych zmian wartości indukcji magnetycznej B lub polaryzacji magnetycznej J, gdy pole (-H) odmagnesowujące maleje od
punktu pracy do zera.

Punkt pracy magnesu jest to punkt należący do
krzywej odmagnesowania B(H) lub J(H), określany dla magnesów pracujących w obwodach magnetycznych.

Remanencja Br (indukcja remanencji, indukcja szczątkowa, strumień resztkowy, pozostałość magnetyczna) jest wartością indukcji magnetycznej, jaką osiąga materiał magnetyczny namagnesowany do nasycenia (Bs), po usunięciu pól magnesujących (H; -H). Praktycznie stan bliski remanencji uzyskuje się w magnesie, po umieszczeniu go
w zamkniętym obwodzie magnetycznym wykonanym z materiałów o najwyższej indukcji nasycenia Bs (np. z żelaza armco czy stopów kobaltu).

Remanencja polaryzacji Jr (indukcja remanencji, indukcja szczątkowa, strumień resztkowy, pozostałość magnetyczna) jest wartością polaryzacji magnetycznej J, jaką osiąga materiał magnetyczny namagnesowany do nasycenia (Js), po usunięciu pól magnesujących ( H; -H).

Siła koercji patrz: koercja

Temperatura Curie (Tc) jest temperaturą, powyżej której ferromagnetyk gwałtownie traci swoje właściwości magnetyczne (stając się paramagnetykiem). Rozmagnesowany termicznie magnes można ponownie namagnesować w temperaturze poniżej Tc.

Układy jednostek: parametry magnetyczne są podawane w dwóch układach jednostek:
SI (T, A/m, J/m3) oraz CGS (Gs, Oe, GsOe).

1. Układ jednostek SI stosowany jest powszechnie jako układ obowiązujący urzędowo
w wielu krajach. Ponadto jest to układ bardzo wygodny w przypadku projektowych obliczeń obwodów magnetycznych, w których występują elementy elektromagnetyczne (silniki, przetworniki, mierniki itp.), gdyż pole magnetyczne wyrażane jest w nim w A/m, co pozwala na łatwe porównanie z amperozwojami części elektromagnetycznej obwodu.

2. Układ CGSM stosowany jest często do obliczeń projektowych obwodów magnetycznych, w których nie występują elementy elektromagnetyczne (uchwyty magnetyczne, separatory itp.). W układzie tym wartość przenikalności magnetycznej próżni (powietrza) wynosi
m0 = 1Gs/Oe. Ułatwia to szereg obliczeń, gdyż występują następujące związki:

dla magnesu B ~ Br – 1.07× H,

dla przestrzeni poza magnesem i magnetowodami B = H.

  W tabeli poniżej podano parametry i ich jednostki w obu układach oraz relacje pomiędzy jednostkami

Parametr

Symbole

    Układ

Relacje pomiędzy jednostkami

SI

CGS

SI Þ CGS

CGS Þ SI

Indukcja

magnetyczna

B, Br, Bs

Tesla

[T]

Gauss

[Gs]

1T = 10kGs

1mT = 10Gs

1 Gs = 10-4 T

1 kGs = 10-1 T

Namagne-
sowanie

J, Jr, Js

Tesla

[T]

Amper na cm

[A/cm]

1T=4pkA/cm=10kGs

1mT=4pA/cm=10Gs

1A/cm=10/(4p)Gs  =1/(4p)mT

1kA/cm=10/(4p)kGs =1/(4p)mT

Natężenie pola
magnetycznego

H, bHc,

jHc,Hs

Amper
na metr  [A/m]

Oersted

[Oe]

1A/m = 4p 10-3 Oe

1kA/m=4pOe

1 Oe=(103/4p) A/m

1 kOe=(103/4p) kA/m

Gęstość energii

B× H 

(BH)max

Joule na metr sześć. [J/m3]

GsOe

[MGsOe]

1 J/m3=40pGsOe

1 kJ/m3=4p10-2 MGsOe

1 (GsOe)=(1/40p)J/m3

1 MGsOe=(102/4p)kJ/m3

Właściwości magnetyczne magnesów określa się za pomocą dwóch podstawowych parametrów:  remanencji Br oraz siły koercji Hc. Trzeci ważny parametr to maksymalna gęstość energii magnetycznej (BH)max. Zależy ona od dwu poprzednich oraz od kształtu pętli histerezy.

Współczynnik odmagnesowania N określa stan odmagnesowania (punkt pracy) wynikający z proporcji wymiarów magnesu, właściwości obwodu magnetycznego, w którym został on umieszczony oraz oddziaływania zewnętrznych pól magnetycznych.

Współczynniki temperaturowe TK(Br) i TK(jHc) są względnymi zmianami wartości, odpowiednio Br i Hc pod wpływem zmian temperatury wyrażonymi w %/oK (w %/oC).
Ich wartości są stałe w szerokim zakresie temperatury dla danego typu materiału. 

Ziemie rzadkie (metale ziem rzadkich): Rodzina pierwiastków chemicznych o liczbach atomowych od 57 do 71 oraz 21 i 39. Do grupy tej należą: lantanowce (La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu) oraz Skand (Sc) i Itr (Y).