Ako horúce smú byť magnety?
To, ako veľmi sa môže magnet zohriať, závisí od rôznych faktorov:
- použitého magnetického materiálu (neodým alebo ferit)
- teplotného typu magnetu
- tvaru magnetu
- usporiadania magnetov v skupine
Obsah
Druhy straty prídržnej sily vplyvom tepla / horúčavy
Ak sa magnet zohreje nad jeho takzvanú „maximálnu prevádzkovú teplotu“, stratí časť svojej magnetizácie. Potom drží napr. slabšie na železnej doske, a to aj po opätovnom ochladení. Od určitej teploty, takzvanej „Curieho teploty“, už nezostane žiadna zvyšková magnetizácia.Podľa výšky teploty rozlišujeme tri druhy strát:
Reverzibilná strata prídržnej sily
Ireverzibilná strata prídržnej sily
Permanentná strata prídržnej sily
Pri teplotách okolo Curieho teploty sa začína štruktúra permanentných magnetov trvalo meniť. Opätovné zmagnetizovanie potom už nie je možné.
- Teplotný rozsah: tesne nad maximálnou prevádzkovou teplotou
- Magnet je len slabšie magnetický, pokiaľ je horúci.
- Po ochladení získa svoju pôvodnú silu úplne späť.
- Nezáleží pritom na tom, koľkokrát sa magnet zohreje a opäť ochladí.
Ireverzibilná strata prídržnej sily
- Teplotný rozsah: výrazne nad maximálnou prevádzkovou teplotou
- Magnet je trvalo oslabený, aj po opätovnom ochladení.
- Opakované zohriatie na rovnakú teplotu ireverzibilné straty nezosilňuje.
- Dostatočne silné externé magnetické pole môže ireverzibilne oslabený magnet znovu zmagnetizovaním vrátiť na jeho pôvodnú silu.
Permanentná strata prídržnej sily
Pri teplotách okolo Curieho teploty sa začína štruktúra permanentných magnetov trvalo meniť. Opätovné zmagnetizovanie potom už nie je možné.
Všetky vyššie opísané typy tepelných strát sa vyskytujú v nasledujúcom videu. Autor v ňom rozlišuje medzi „zohrievaním“ (reverzibilné), „zahrievaním“ (irreverzibilné) a „žeravením“ (trvalé). Na konci je dokonca roztavený magnet. Pravdepodobne neprekvapí, že potom už nevykazoval žiadnu magnetizáciu.
Doba zahrievania
Doba zahrievania má pri ireverzibilných stratách len minimálny vplyv na ich veľkosť. Predpoklad: Počas zahrievania je teplota vo vnútri magnetu všade rovnaká. Ak sa hrubý magnet krátko intenzívne zohreje, môže byť povrchová teplota oveľa vyššia ako maximálna teplota jadra magnetu. Potom sú teplotné straty závislé od miesta – magnet je teda nerovnomerne zmagnetizovaný.Tvar magnetu, smer magnetizácie a usporiadanie
To, či pri zohrievaní magnetu dôjde k nezvratným stratám, závisí okrem teplotného typu aj od nasledujúcich troch faktorov. Maximálne prevádzkové teploty magnetov sú preto vždy len orientačné hodnoty.Tvar magnetu
Uvedená maximálna teplota sa dá bez problémov použiť len vtedy, keď sú pomery strán magnetu „optimálne“. Platí nasledujúce pravidlo: veľmi tenký, resp. plochý (plošnosť = priemer delený výškou) magnet utrpí nevratné straty už pri teplotách, ktoré sú nižšie ako uvedená max. prevádzková teplota.
Uvedená maximálna teplota sa dá bez problémov použiť len vtedy, keď sú pomery strán magnetu „optimálne“. Platí nasledujúce pravidlo: veľmi tenký, resp. plochý (plošnosť = priemer delený výškou) magnet utrpí nevratné straty už pri teplotách, ktoré sú nižšie ako uvedená max. prevádzková teplota.
Ak je však pomer priemeru k výške menší ako 4, možno magnet zohriať na vyššiu teplotu, než je uvedená max.
prevádzková teplota, bez straty magnetizácie.
Smer magnetizácie pri kruhových magnetoch
Pri diametrálne magnetizovaných kruhových magnetoch môže byť maximálna prevádzková teplota podstatne nižšia. Odporúčame vykonať predbežné testy, ak majú byť magnety vystavené zvýšeným teplotám.
Pri diametrálne magnetizovaných kruhových magnetoch môže byť maximálna prevádzková teplota podstatne nižšia. Odporúčame vykonať predbežné testy, ak majú byť magnety vystavené zvýšeným teplotám.
Usporiadanie magnetov
Čím silnejšie je magnet v určitom usporiadaní vystavený opačnému poľu, tým nižšia je jeho skutočná maximálna prevádzková teplota.
Čím silnejšie je magnet v určitom usporiadaní vystavený opačnému poľu, tým nižšia je jeho skutočná maximálna prevádzková teplota.
Najmenšie teplotné straty vznikajú pri usporiadaniach, kde je magnet v magnetickom obvode (analogicky k elektrickému obvodu) magneticky „skratovaný“.
Pri magnetickom skrate sú oba póly spojené vysoko permeabilným, nenasýteným feromagnetickým materiálom, napr.
mäkkou oceľou.
V takomto skratovom usporiadaní totiž v magnete neexistuje žiadne opačné pole.
Toto skratové usporiadanie je však v praxi zriedkavé.
Prevádzkové teploty neodýmových magnetov
Tu je prehľad rôznych teplotných tried pri neodýmových magnetoch
(prevzaté zo stránky Fyzikálne údaje o magnetoch).
| Teplotná trieda | Max. prevádzková teplota | Curieho teplota |
|---|---|---|
| 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 |
* Maximálne prevádzkové teploty v tejto tabuľke sú len orientačné hodnoty.
Magnety s magnetizáciou N52 majú max.
prevádzkovú teplotu 65 °C.
Pre aplikácie s neodýmovými magnetmi pri vyšších teplotách ako 80 °C máme v ponuke niekoľko špeciálnych typov magnetov s vyššími prevádzkovými teplotami:
-
5 ks 1,53 EUR/ks*
Kvádrový magnet 22 x 8,5 x 1,4 mm, tepelne odolný, drží cca. 1,3 kg -
5 ks 1,75 EUR/ks*
Kvádrový magnet 25 x 6 x 2 mm, tepelne odolný, drží cca. 1,7 kg -
1 ks 8,96 EUR/ks*
Kvádrový magnet 30 x 15 x 6 mm, tepelne odolný, drží cca. 8,8 kg -
20 ks 0,43 EUR/ks*
Kvádrový magnet 5 x 5 x 1 mm, tepelne odolný, drží cca. 350 g -
20 ks 0,41 EUR/ks*
Kvádrový magnet 5 x 2,5 x 2 mm, tepelne odolný, drží cca. 450 g -
20 ks 0,39 EUR/ks*
Kvádrový magnet 5 x 2,5 x 1,5 mm, tepelne odolný, drží cca. 350 g -
10 ks 0,48 EUR/ks*
Kvádrový magnet 6 x 4 x 2 mm, tepelne odolný, drží cca. 640 g -
10 ks 0,55 EUR/ks*
Kvádrový magnet 6 x 5 x 2 mm, tepelne odolný, drží cca. 600 g -
10 ks 0,60 EUR/ks*
Kvádrový magnet 10 x 3 x 2 mm, tepelne odolný, drží cca. 700 g -
5 ks 1,13 EUR/ks*
Kvádrový magnet 20 x 5 x 2 mm, tepelne odolný, drží cca. 1,5 kg -
5 ks 2,11 EUR/ks*
Kvádrový magnet 30 x 7 x 2,5 mm, tepelne odolný, drží cca. 2,1 kg -
5 ks 0,73 EUR/ks*
Kvádrový magnet 15 x 4 x 4 mm, tepelne odolný, drží cca. 1,7 kg
Prevádzkové teploty feritových magnetov
Pre vyššie teploty sú feritové magnety výrazne vhodnejšie.
Tu je prehľad našich feritových magnetov
(prevzaté zo stránky Fyzikálne magnetické údaje).
| Typ teploty | Max. prevádzková teplota | Curieho teplota |
| Y35 | 250 °C | 450 °C |
Prevádzkové teploty magnetických pások a magnetických fólií
Teploty pod -20° C a nad 85° C poškodzujú štruktúru magnetických pások
a magnetických fólií.
Produkty tým trvalo strácajú časť svojej prídržnej sily.
Nepoužívajte ich preto na miestach s vysokými alebo mimoriadne nízkymi teplotami.
Môžu sa magnety poškodiť ponorením do kvapalného dusíka?
Neodýmové magnety sa ponorením do kvapalného dusíka s teplotou -196 °C (77 K) nepoškodia. Môžete ich preto bez obáv použiť na experimenty so Supravodičmi. Vezmite, prosím, do úvahy nasledovné: Prídržná sila magnetu sa pri ochladzovaní najprv mierne zvýši. Pri teplotách pod -125 °C potom prídržná sila postupne klesá. Pri -196 °C zostáva približne 85–90 % prídržnej sily. Keď sa neodýmový magnet opäť zohreje na izbovú teplotu, pôvodná prídržná sila sa normalizuje.Feritové magnety pri teplotách pod -40 °C trvalo stratia časť svojej magnetizácie.
Preto by ste ich nemali výrazne ochladzovať.
Magnetické pásky a magnetické fólie pri teplotách pod -20 °C trvalo stratia časť svojej magnetizácie.
Preto by ste ich nemali výrazne ochladzovať.
Ďalšie informácie o magnetoch
V našej sekcii FAQ nájdete mnoho ďalších informácií o magnetoch, napríklad:
