Неодимовые и керамические магниты

Технические характеристики материалов

     Сравним основные характеристики керамических и неодимовых магнитов.

     Что означает каждый из этих пунктов?

• BHmax — это число, описывающее силу магнита. Оно также соответствует числу «N» в марках неодимовых магнитов (N35, N42, N52 и т. д.).
• Коэрцитивная сила — сопротивление размагничиванию. Чем выше число, тем больше сопротивление размагничиванию.
• Максимальная рабочая температура (MaxOpTemp) — это температура, при которой магнит может непрерывно подвергаться воздействию без существенной нестабильности в дальнем диапазоне или структурных изменений. При температуре выше максимальной рабочей температуры магниты начинают терять свою силу.
• Температура Кюри — температура, при которой магнит полностью теряет свои магнитные свойства.
• Покрытие — это материал, которым можно покрыть магнит, чтобы предотвратить коррозию.

Сравните технические характеристики

     BHmax: это число, описывающее прочность материала, но практическая сила притяжения также определяется размером и формой магнита. Однако, используя число BHmax, мы можем сделать вывод о разнице в прочности между двумя материалами. Например, взяв самый прочный сорт каждого материала, C8 и N52, мы можем предположить, что N52 в 6,5 раз прочнее, чем C8, исходя из характеристики BHmax.

     Коэрцитивная сила: неодимовые магниты обладают гораздо большей коэрцитивной силой, то есть большей устойчивостью к размагничиванию. Для размагничивания неодимового магнита требуется огромное внешнее магнитное поле. То же самое нельзя сказать о керамических магнитах. На самом деле, сильный неодимовый магнит может размагнитить керамический магнит (это можно увидеть в нашем видео выше). Керамические магниты также могут размагничиваться сами при определенных условиях.

     Неодимовый магнит теряет всего около 1% своей силы за 10 лет, при условии, что он не нагревается выше максимальной рабочей температуры и не повреждается.

     Максимальная рабочая температура магнита (в градусах Кюри) зависит от марки и формы магнита. Более высокие цилиндрические формы могут иметь более высокую максимальную рабочую температуру по сравнению с тонкими дисками.

     В этом отношении керамические магниты имеют небольшое преимущество перед неодимовыми. В целом, керамические магниты выдерживают более высокие температуры, не размагничиваясь полностью. Существуют высокотемпературные марки неодимовых магнитов, способные выдерживать температуру до 220°C.

     Покрытие: большинство керамических магнитов, которые вы увидите, не имеют покрытия, в основном потому, что оно не требуется для защиты от коррозии. Керамические магниты без покрытия могут выдерживать влажную среду без коррозии. Любое добавление покрытия обычно делается для эстетических целей или для предотвращения образования керамической пыли, которая может образовываться при контакте с керамическими магнитами.

     Неодимовые магниты нуждаются в покрытии для предотвращения коррозии. Этот материал почти на 2/3 состоит из железа, поэтому непокрытый магнит быстро подвергнется коррозии во влажной среде. В большинстве случаев достаточно стандартного никелевого покрытия. Для влажных зон эпоксидное покрытие может обеспечить дополнительную защиту. Для подводных применений единственным подходящим вариантом для долговременной защиты является пластиковое покрытие.

Плюсы и минусы

1. Цена

     Пожалуй, первым фактором, который следует учитывать в любом проекте, является стоимость, и на первый взгляд керамические магниты определенно превосходят неодимовые в этой категории. Керамические магниты — наиболее экономичное решение среди постоянных магнитов. Однако, если вы ищете оптимальное соотношение силы притяжения и стоимости, неодимовые магниты обычно выигрывают в этой категории. Преимущество неодима.

2. Сила магнитного поля

     Наиболее очевидное различие заключается в силе магнитов. Самый слабый сорт неодима может быть в 5-6 раз сильнее самого сильного сорта керамических магнитов. В этой категории неодим не имеет себе равных.

3. Долголетие

     А как насчет долговечности? С точки зрения магнетизма, неодим выигрывает в этой категории. При использовании неодимового магнита вам, скорее всего, никогда не придется заменять его из-за потери силы, если только магнит не нагреется выше максимальной рабочей температуры, не будет поврежден или подвергнут коррозии. Преимущество неодима.

4. Коррозионная стойкость

     Говоря о коррозии, следует отметить, что обычный керамический магнит без покрытия обладает лучшей коррозионной стойкостью по сравнению с неодимовым магнитом с никелевым покрытием. Преимущество у керамики.

5. Хрупкость

     А что насчет повреждений? И керамические, и неодимовые магниты могут сломаться , хотя неодим — более твердый и хрупкий материал. В сочетании с силой неодимовых магнитов это может привести к тому, что они сломаются, если им позволить свободно притягиваться друг к другу. Керамические магниты также могут сломаться от удара, но обычно это происходит не из-за притяжения двух керамических магнитов (потому что их сила слаба). Ничья.

6. Термостойкость

     Керамические магниты могут обладать лучшей термостойкостью, хотя существуют и высокотемпературные марки неодима. Специальных высокотемпературных марок керамических магнитов не существует. Указанная в таблице выше спецификация для керамических магнитов при 250°C является общей. Учитывая, что существуют марки неодима со схожими температурными характеристиками, результат молжно считать ничейным.

Почему именно неодим?

     Хотя керамические магниты тоже находят своё место, разработка неодимовых магнитов изменила отрасль. Неодимовые магниты играют ключевую роль в повышении эффективности и уменьшении размеров таких изделий, как двигатели, жёсткие диски, электроника, коммерческое оборудование и т. д. Неодимовые магниты намного мощнее, а это значит, что в двигателе или генераторе они обеспечивают более высокую выходную мощность при том же входном напряжении.

     Кроме того, в меньшем пространстве доступна гораздо большая сила, поэтому изделия можно изготавливать меньшего размера — это означает использование меньшего количества материала, что хорошо для экономии средств и наших ограниченных ресурсов. Неодимовые магниты также служат вечно, поэтому образуется меньше отходов.