Alnico magneten

Alnico is ontwikkeld in de vroege jaren '1930. Tijdens de Tweede Wereldoorlog werd het gebruikt in militaire elektronische toepassingen. Na de oorlog verspreidde het zich snel naar civiele versies van die toepassingen en verving het magneetstaal in veel toepassingen. Hoge inductieniveaus met goede weerstand tegen demagnetisatie en stabiliteit, dankzij de lage temperatuurcoëfficiënt (0.02% / °C), tegen een redelijke prijs, maakten van Alnico het magneetmateriaal bij uitstek.

Een hoge werktemperatuurlimiet (550 °C / 1020 °F) maakt Alnico bijzonder geschikt voor gevoelige automobiel- en vliegtuigsensortoepassingen. Alnico wordt geproduceerd in vele kwaliteiten om aan de vereisten van deze toepassingen te voldoen, van Alnico 1 tot Alnico 12, maar de meest populaire kwaliteiten zijn 2, 5 en 8. In vergelijking met nieuwere materialen is de coërciviteit van Alnico laag.

Waar Alnico geschikt is, kan de grootte van de magneet worden geminimaliseerd als deze na montage in het magnetische circuit kan worden gemagnetiseerd. Bij gebruik onafhankelijk van andere circuitcomponenten, zoals bij beveiligingstoepassingen, moet de effectieve verhouding tussen lengte en diameter (gerelateerd aan de permeantiecoëfficiënt) groot genoeg zijn om ervoor te zorgen dat de magneet boven de knie werkt in de demagnetisatiecurve van het tweede kwadrant. Voor kritieke toepassingen kunnen Alnico-magneten worden gekalibreerd op een vastgestelde referentiewaarde voor de fluxdichtheid. Een bijproduct van lage coërciviteit is gevoeligheid voor demagnetiserende effecten als gevolg van externe magnetische velden, schokken en toepassingstemperaturen. Voor kritieke toepassingen kunnen Alnico-magneten temperatuurgestabiliseerd zijn om deze effecten te minimaliseren

Alnico-magneetmateriaal wordt gemaakt door aluminium, nikkel en kobalt te legeren met ijzer. Sommige soorten bevatten ook koper en/of titanium. Het legeringsproces is gieten of sinteren. Het proces en de warmtebehandeling die nodig zijn om de magnetische eigenschappen te optimaliseren, produceren harde (Rc45) en brosse onderdelen die het beste kunnen worden gevormd of afgewerkt door schurend slijpen. Gegoten onderdelen zijn over het algemeen minder dan 70 pond en kunnen worden gebruikt zoals ze zijn, maar polaire oppervlakken worden meestal vlak en parallel geslepen. Sinteren is beperkt tot onderdelen met een hoog volume in afmetingen van minder dan één kubieke inch en een effectieve perslengte tot diameterverhouding van minder dan vier.

Om het volume magneetmateriaal dat nodig is voor een toepassing te minimaliseren, moet het gehele magnetische circuit in overweging worden genomen. Een geoptimaliseerd circuitontwerp resulteert in een circuitpermeantiecoëfficiënt die ervoor zorgt dat de magneet boven de knie van zijn demagnetisatiecurve werkt met een marge die groot genoeg is om verwachte operationele demagnetiserende effecten te compenseren. Geoptimaliseerde stalen componenten resulteren in een effectieve magnetische lengte die groter is dan de magneet zelf, maar dit is alleen effectief als de magneet na montage in het circuit kan worden gemagnetiseerd. Het alternatief is om de magneetvorm te ontwerpen om op zichzelf een belastingslijn te produceren die de BH-curve boven zijn knie snijdt, zodat minimale flux verloren gaat als gevolg van de zelf-demagnetiserende factor bij verwijdering uit de magnetiserende armatuur. In beide gevallen moet een magnetiseringskracht van 3.0 kOe worden uitgeoefend op Alnico 5-magneten en 7.0 kOe op Alnico 8. Wanneer gemagnetiseerd in een magnetisch circuit, moet de magnetiseringspuls breed genoeg zijn om wervelstromen in het staal te laten wegsterven voordat ze eronder vallen. deze waarden.

 

Rang(klik om demagnetisatiecurve te bekijken)
Maximaal energieproduct
Resterende inductie
Minimale intrinsieke dwang
Dwang
Max. Bedrijfstemperatuur
Curietemp
Coëfficiënt Inductie 20-150 °C
Coëfficiënt Coërciviteit 20-150 °C
 
BHmax
Br
Hci
Hc
Tmax
Tc
α
β
 
MGOe
kG
kOe
kOe
° C
° C
% /°C
% /°C
Slag
1.3
7.2
0.60
0.58
450
810
-0.03
-0.03
1.35
7.0
0.50
0.48
450
760
-0.02
-0.02
5.5
12.7
0.64
0.64
525
860
-0.03
-0.03
7.5
13.5
0.74
0.73
525
860
-0.02
-0.02
6.5
13.3
0.67
0.67
525
860
-0.02
-0.02
3.9
10.5
0.80
0.78
525
860
-0.02
-0.02
5.5
8.5
1.70
1.62
550
860
-0.03
-0.03
5
7.2
2.17
2.00
550
860
-0.03
-0.03
10
10.6
1.50
1.48
550
860
-0.03
-0.03
Gesinterd
1.5
7.0
0.57
0.56
450
810
-0.03
-0.03
3.9
10.8
0.62
0.62
525
860
-0.02
-0.03
3
9.7
0.78
0.77
525
860
-0.02
-0.02
4.5
8.0
1.60
1.52
550
860
-0.03
-0.02
4.5
6.7
2.00
1.84
550
860
-0.03
-0.03

Typische fysieke eigenschappen - Gegoten
Curietemperatuur
760 - 860 ° C
Uitzettingscoëfficiënt
+11.0 - +13.0 x 10-6 ° C-1
Elektrische weerstand
45 - 75 µΩ·cm
Dichtheid
6.9 - 7.3 g·cm-3
Rockwell C-hardheid
45 - 55 HRC
Treksterkte
0.02 - 0.15 kN·mm-2
Transversale breukmodulus
0.05 - 0.30 kN·mm-2
Typische fysieke eigenschappen - gesinterd
Curietemperatuur
810 - 860 ° C
Uitzettingscoëfficiënt
+11.0 - +12.4 x 10-6 ° C-1
Elektrische weerstand
50 - 70 µΩ·cm
Dichtheid
6.8 - 7.0 g·cm-3
Rockwell C-hardheid
45 HRC
Treksterkte
0.35 - 0.45 kN·mm-2
Transversale breukmodulus
0.35 - 0.76 kN·mm-2