ทำไมแม่เหล็กที่ทนต่ออุณหภูมิสูงสามารถรักษาเสถียรภาพของแม่เหล็กที่อุณหภูมิสูงได้?

ในหลายสาขาเช่นการบินและอวกาศการผลิตรถยนต์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พลังงานสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงก่อให้เกิดความท้าทายอย่างรุนแรงต่อประสิทธิภาพของแม่เหล็ก แม่เหล็กแบบดั้งเดิมมีแนวโน้มที่จะลดทอนแม่เหล็กหรือแม้กระทั่งการกำจัดแม่เหล็กที่อุณหภูมิสูงและการเกิดขึ้นของแม่เหล็กที่ทนต่ออุณหภูมิสูงให้การสนับสนุนที่สำคัญสำหรับการพัฒนาเขตข้อมูลเหล่านี้

แม่เหล็กที่ทนต่ออุณหภูมิสูงส่วนใหญ่รวมถึงแม่เหล็ก NDFEB, แม่เหล็ก SMCO, แม่เหล็ก Alnico และแม่เหล็กเฟอร์ไรต์ แม่เหล็กที่ทนต่ออุณหภูมิสูงประเภทต่าง ๆ มีลักษณะเฉพาะของตัวเอง

แม่เหล็ก NDFEB เป็นหนึ่งในแม่เหล็กที่ทนต่ออุณหภูมิสูงและมีประสิทธิภาพสูงในตลาด มันมีคุณสมบัติแม่เหล็กที่สูงมากและ BHMAX ของมันสูงกว่าเฟอร์ไรต์มากกว่า 10 เท่า ในแง่ของอุณหภูมิในการทำงานแม่เหล็ก NDFEB ประสิทธิภาพสูงสามารถทำงานที่อุณหภูมิสูงถึง 200 องศาเซลเซียสและแม่เหล็ก NDFEB ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษบางส่วนสามารถรักษาแม่เหล็กในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงสูงกว่า 400 องศาเซลเซียส อย่างไรก็ตามแม่เหล็ก NDFEB มีการใช้งานทางเคมีและเพื่อป้องกันการกัดกร่อนพวกเขามักจะต้องใช้การรักษาพื้นผิวเช่นสังกะสีไฟฟ้า, นิกเกิล, ทองและอีพ็อกซี่

แม่เหล็ก Cobalt Samarium สามารถแบ่งออกเป็น SMCO5 และ SM2CO17 ตามองค์ประกอบของพวกเขา ในฐานะที่เป็นแม่เหล็กถาวรของโลกหายากไม่เพียง แต่มีผลิตภัณฑ์พลังงานแม่เหล็กสูง (14-28mgoe) แต่ยังมีแรงบีบบังคับที่เชื่อถือได้และลักษณะอุณหภูมิที่ดี แม่เหล็กโคบอลต์ Samarium สามารถรักษาแรงแม่เหล็กของพวกเขาไม่เปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมการทำงานที่อุณหภูมิสูงสูงกว่า 500 ℃ -600 ℃และมีอุณหภูมิคูรีสูงซึ่งช่วยให้พวกเขามีบทบาทแม่เหล็กในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูง

แม่เหล็ก Alnico เป็นโลหะผสมที่ประกอบด้วยอลูมิเนียม, นิกเกิล, โคบอลต์, เหล็กและโลหะร่องรอยอื่น ๆ และสามารถทำในขนาดและรูปร่างต่าง ๆ ผ่านกระบวนการหล่อ มันมีความสามารถในการกลึงที่ดีและแม่เหล็กถาวร Alnico มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิที่ย้อนกลับต่ำที่สุดและสามารถทำงานที่อุณหภูมิสูงถึง 600 องศาเซลเซียส

วัตถุดิบหลักของแม่เหล็กเฟอร์ไรต์คือ Bafe12O19 และ SRFE12O19 ซึ่งทำโดยใช้เทคโนโลยีเซรามิก มันเป็นวัสดุที่แข็งและเปราะที่มีความต้านทานอุณหภูมิต้นทุนต่ำและประสิทธิภาพปานกลางและเป็นหนึ่งในแม่เหล็กถาวรที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด

หลักการต้านทานอุณหภูมิสูงของแม่เหล็กทนอุณหภูมิสูง
เหตุผลที่แม่เหล็กที่ทนต่ออุณหภูมิสูงสามารถรักษาคุณสมบัติแม่เหล็กที่มั่นคงในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงเกิดจากโครงสร้างทางกายภาพและเคมีพิเศษ จากมุมมองของกล้องจุลทรรศน์แม่เหล็กของแม่เหล็กมาจากช่วงเวลาแม่เหล็กที่เกิดจากการหมุนและการโคจรของอิเล็กตรอนภายในอะตอม ที่อุณหภูมิปกติการจัดเรียงของช่วงเวลาแม่เหล็กเหล่านี้มีคำสั่งบางอย่างดังนั้นจึงสร้างแม่เหล็กด้วยกล้องจุลทรรศน์

เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของอะตอมจะทวีความรุนแรงมากขึ้นซึ่งจะรบกวนการจัดเรียงช่วงเวลาแม่เหล็ก สำหรับแม่เหล็กธรรมดาเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นการจัดเรียงช่วงเวลาแม่เหล็กอย่างเป็นระเบียบจะค่อยๆถูกทำลายทำให้แม่เหล็กอ่อนแอลง แม่เหล็กที่ทนต่ออุณหภูมิสูงช่วยเพิ่มปฏิสัมพันธ์ระหว่างช่วงเวลาแม่เหล็กผ่านสูตรวัสดุพิเศษและการออกแบบโครงสร้างจุลภาคเพื่อให้พวกเขายังสามารถรักษาการจัดเรียงที่ค่อนข้างเสถียรที่อุณหภูมิสูง

ตัวอย่างเช่นการจัดเรียงอะตอมที่เฉพาะเจาะจงขององค์ประกอบของหายาก Earth Samarium และ Cobalt ในแม่เหล็กโคบอลต์ Samarium เป็นโครงสร้างแม่เหล็กที่เสถียรซึ่งสามารถต้านทานการรบกวนของการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนที่เกิดจากอุณหภูมิสูงจึงรักษาคุณสมบัติแม่เหล็กสูง ในเวลาเดียวกันโครงสร้างผลึกของแม่เหล็กที่ทนต่ออุณหภูมิสูงยังมีความเสถียรทางความร้อนสูงสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงโดยไม่ต้องเปลี่ยนเฟสที่ชัดเจนและช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรของแม่เหล็ก

กระบวนการผลิตแม่เหล็กทนอุณหภูมิสูง
กระบวนการผลิตแม่เหล็กที่ทนต่ออุณหภูมิสูงมีอิทธิพลสำคัญต่อประสิทธิภาพของพวกเขา การใช้แม่เหล็ก NDFEB เป็นตัวอย่างกระบวนการผลิตทั่วไป ได้แก่ NDFEB ที่ถูกเผาและ NDFEB ที่ถูกผูกมัด

NDFEB ที่ถูกเผานั้นทำโดยผงโลหะโลหะ ขั้นแรกวัตถุดิบของ NDFEB จะถูกหลอมและผงจากนั้นกดและเกิดขึ้นเผาที่อุณหภูมิสูงเพื่อทำให้แม่เหล็กหนาแน่นและในที่สุดผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจะได้รับจากการประมวลผลเชิงกลและการรักษาพื้นผิว Sintered NDFEB มีผลิตภัณฑ์พลังงานแม่เหล็กสูงมากและแรงบีบบังคับ แต่พื้นผิวของมันนั้นยากและเปราะและมีแนวโน้มที่จะเกิดข้อบกพร่องเช่นรอยแตกระหว่างการประมวลผล

Bonded NDFEB เป็นแม่เหล็กคอมโพสิตที่ทำโดยผงผสม NDFEB อย่างสม่ำเสมอกับเรซิ่นพลาสติกหรือโลหะที่หลอมเหลวต่ำจากนั้นกดอัดหรือฉีดขึ้นรูป NDFEB ที่ถูกผูกมัดมีแม่เหล็กในทุกทิศทางและสามารถประมวลผลเป็นวงแหวนผนังบางหรือแม่เหล็กบางที่มีรูปร่างที่ซับซ้อน มันมีความแม่นยำในมิติสูงและสามารถเลือกทิศทางการทำให้แม่เหล็กของแม่เหล็กได้โดยพลการ อย่างไรก็ตามคุณสมบัติแม่เหล็กของ NDFEB ที่ถูกผูกมัดนั้นต่ำกว่า NDFEB ที่ถูกเผา

กระบวนการผลิตของแม่เหล็กโคบอลต์ซามาเรียมค่อนข้างซับซ้อนซึ่งต้องการการควบคุมองค์ประกอบและสัดส่วนของวัตถุดิบที่แม่นยำเช่นเดียวกับพารามิเตอร์เช่นอุณหภูมิการเผาและเวลา ในระหว่างกระบวนการผลิตมีความจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าโครงสร้างจุลภาคของแม่เหล็กนั้นสม่ำเสมอและหนาแน่นเพื่อให้ได้คุณสมบัติแม่เหล็กที่ดีและความต้านทานอุณหภูมิสูง

สนามแอปพลิเคชันของแม่เหล็กที่ทนต่ออุณหภูมิสูง
แม่เหล็กที่ทนต่ออุณหภูมิสูงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในหลาย ๆ สาขา ในสนามบินและอวกาศแม่เหล็กอุณหภูมิสูงสามารถใช้ในการผลิตเซ็นเซอร์แม่เหล็กอุปกรณ์ไฟฟ้าและส่วนประกอบสำคัญในโรเตเตอร์ความเร็วสูงและระบบควบคุมของเครื่องบิน เนื่องจากอุปกรณ์การบินและอวกาศจะต้องเผชิญกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงเช่นอุณหภูมิสูงความดันสูงและการแผ่รังสีที่แข็งแกร่งในระหว่างการใช้งานประสิทธิภาพที่มั่นคงของแม่เหล็กที่ทนต่ออุณหภูมิสูงสามารถมั่นใจได้ถึงความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยของอุปกรณ์

เขตข้อมูลการผลิตยานยนต์ยังเป็นตลาดแอปพลิเคชันที่สำคัญสำหรับแม่เหล็กที่ทนต่ออุณหภูมิสูง ในการผลิตส่วนประกอบต่าง ๆ เช่นเครื่องยนต์รถยนต์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าผู้เริ่มต้นและระบบพวงมาลัยเพาเวอร์ไฟฟ้าแม่เหล็กที่ทนต่ออุณหภูมิสูงมีบทบาทสำคัญ ตัวอย่างเช่นในเครื่องยนต์รถยนต์แม่เหล็กที่ทนต่ออุณหภูมิสูงสามารถใช้ในการผลิตแกนกลางของคอยล์จุดระเบิดเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการจุดระเบิดและปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์

ในสนามอิเล็กทรอนิกส์พลังงานแม่เหล็กที่ทนต่ออุณหภูมิสูงใช้กันอย่างแพร่หลายในมอเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหม้อแปลงปั๊มแม่เหล็กไฟฟ้าและอุปกรณ์อื่น ๆ เนื่องจากการซึมผ่านของแม่เหล็กสูงและการใช้พลังงานต่ำ ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีแม่เหล็กอุณหภูมิสูงสามารถใช้ในเครื่องปฏิกรณ์ตัวคั่นคอมเพรสเซอร์และอุปกรณ์อื่น ๆ เพื่อให้ได้การควบคุมอุปกรณ์อัตโนมัติและเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการผลิต

ในด้านอุปกรณ์การแพทย์แม่เหล็กอุณหภูมิสูงมักใช้ในการผลิตชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำของอุปกรณ์เช่นการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) และเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ (NMR) เพื่อปรับปรุงความแม่นยำและความมั่นคงของอุปกรณ์ นอกจากนี้ยังใช้แม่เหล็กที่อุณหภูมิสูงในดาราศาสตร์การสำรวจทางธรณีวิทยาการประมวลผลความร้อนการสืบทอดแม่เหล็กการบำบัดด้วยแม่เหล็กและสาขาอื่น ๆ

แนวโน้มการพัฒนาของแม่เหล็กที่ทนอุณหภูมิสูง
ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีการพัฒนาแม่เหล็กที่ทนอุณหภูมิสูงได้แสดงให้เห็นถึงแนวโน้มที่ชัดเจน ในแง่ของการปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของแม่เหล็กที่ทนอุณหภูมิสูงคาดว่าจะมีผลิตภัณฑ์พลังงานแม่เหล็กสูงขึ้นความเสถียรของอุณหภูมิที่ดีขึ้นและความต้านทานการกัดกร่อนที่แข็งแกร่งในอนาคต โดยการปรับปรุงสูตรวัสดุและกระบวนการผลิตบุคลากร R&D สามารถปรับปรุงคุณสมบัติแม่เหล็กของแม่เหล็กต่อไปเพื่อให้พวกเขาสามารถรักษาแม่เหล็กที่มีเสถียรภาพที่อุณหภูมิที่สูงขึ้น

ในแง่ของการขยายฟิลด์แอปพลิเคชัน แม่เหล็กที่ทนอุณหภูมิสูง อาจใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงมีความแข็งแรงสูงและมีการกัดกร่อนสูงเช่นพลังงานนิวเคลียร์การสำรวจทะเลลึกและสาขาอื่น ๆ ในสนามพลังงานนิวเคลียร์แม่เหล็กที่ทนอุณหภูมิสูงสามารถใช้ในส่วนประกอบสำคัญเช่นกลไกการขับเคลื่อนก้านควบคุมของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่ปลอดภัยและมั่นคงของเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ ในด้านการสำรวจทะเลลึกสามารถใช้แม่เหล็กที่ทนอุณหภูมิสูงได้ในการผลิตเซ็นเซอร์และอุปกรณ์ขับเคลื่อนสำหรับเครื่องตรวจจับทะเลลึกเพื่อปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงของความดันสูงและอุณหภูมิสูงในทะเลลึก

ในแง่ของการปกป้องสิ่งแวดล้อมและการพัฒนาที่ยั่งยืนการผลิตในอนาคตของแม่เหล็กที่ทนต่ออุณหภูมิสูงจะให้ความสำคัญกับการปกป้องสิ่งแวดล้อมมากขึ้นและการใช้ทรัพยากรอย่างมีเหตุผล บุคลากรด้านการวิจัยและพัฒนาจะมุ่งมั่นที่จะพัฒนาวัสดุและกระบวนการผลิตที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมใหม่เพื่อลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมในขณะที่ปรับปรุงอัตราการใช้ประโยชน์ของทรัพยากรและบรรลุการพัฒนาอย่างยั่งยืนของอุตสาหกรรมแม่เหล็กที่มีอุณหภูมิสูง

ในฐานะที่เป็นวัสดุแม่เหล็กที่มีประสิทธิภาพที่มั่นคงในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิสูงแม่เหล็กที่ทนอุณหภูมิสูงมีบทบาทที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้ในอุตสาหกรรมและวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีที่ทันสมัย ด้วยความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีประสิทธิภาพของแม่เหล็กที่ทนอุณหภูมิสูงจะยังคงปรับปรุงอย่างต่อเนื่องและสนามแอปพลิเคชันจะยังคงขยายตัวต่อไปทำให้มีส่วนร่วมมากขึ้นในการพัฒนาสังคมมนุษย์