Терминология
Каждый из этих терминов играет решающую роль в нашем понимании физического мира, применяемых в самых разных областях: от повседневных предметов, таких как магниты на холодильнике, до сложных технологий, таких как электродвигатели и генераторы.
Магнит - это объект или материал, который создает магнитное поле. Это поле невидимо, но отвечает за наиболее заметное свойство магнита: сила, которая тянет другие ферромагнитные материалы, такие как железо, а также притягивает или отталкивает другие магниты. Магниты могут быть натуральными, такими как камни, или искусственными. Наиболее распространенными типами искусственных магнитов являются постоянные магниты и электромагниты.
Магнитный - термин "магнитный" относится к свойствам и характеристикам материалов, находящихся под влиянием магнетизма или магнитного поля. Когда что-то описывается как магнитное, это обычно означает, что оно обладает свойствами притяжения или отталкивания, похожими на магнит.
Магнетизм - это физическое явление, возникающее при движении электрического заряда, в результате чего между объектами возникают силы притяжения и отталкивания. Это одна из фундаментальных сил природы, наряду с гравитацией. Магнетизм отвечает за силы, которые оказывают магниты, и тесно связан с электричеством.
Магнитное поле - невидимое силовое поле вокруг магнита, на которое действуют магнитные силы.
Магнитный поток - магнитное поле, проходящее через заданную область.
Гаусс - это единица измерения магнитной индукции, названная в честь немецкого математика и физика Иоганна Карла Фридриха Гаусса и обычно используемая для описания силы магнитных полей.
Тесла - это единица измерения магнитной индукции в системе СИ, при этом один Тесла равен одному Веберу на квадратный метр. Одна Тесла эквивалентна 10 000 Гаусс.
Электромагнетизм - это раздел физики, изучающий электромагнитное взаимодействие, тип физического взаимодействия, которое происходит между электрически заряженными частицами. Сочетает в себе изучение электричества и магнетизма как единого явления. Например, электрический ток, протекающий по проводу, создает магнитное поле вокруг провода.
Намагниченность - процесс создания материала магнитным или состояние, в котором материал является магнитным.
Остаточный магнетизм - намагниченность, остающаяся в ферромагнитном материале после удаления внешнего магнитного поля.
Коэрцитивная сила (коэрцитивность) - интенсивность внешнего магнитного поля, необходимая для снижения намагниченности материала до нуля после того, как он намагничен до насыщения.
Максимальное энергетическое произведение (BH)max - наивысшее значение плотности магнитной энергии в магните, представляющее собой самую сильную точку на его кривой размагничивания. Это ключевой показатель силы магнита.
Максимальная рабочая температура - это самая высокая температура, при которой магнит может работать без потери своих основных свойств, необратимых повреждений или изменения характеристик.
Намагниченность до насыщения - максимальная намагниченность, которую может достичь магнит под воздействием внешнего магнитного поля.
Петля гистерезиса - кривая, показывающая зависимость между магнитной индукцией и внешним магнитным полем. Он описывает поведение магнита при его намагничивании и размагничивании.
Ферромагнитные материалы - это такие материалы, которые могут быть намагничены, чтобы стать постоянными магнитами, например, железо, никель или кобальт.
Анизотропный магнит - магнит называется анизотропным, если все его магнитные домены выровнены в одном направлении. Это достигается во время производственного процесса и гарантирует, что домены будут на 100% ориентированы в одном направлении для обеспечения максимальной магнитной силы. Это направление называется «магнитной осью». Выравнивание доменов магнита достигается путем воздействия на магнит сильного электромагнитного поля в критической точке производственного процесса, что позволяет установить домены параллельно приложенному электромагнитному полю. Анизотропный магнит можно намагничивать только в одном направлении - вдоль его магнитной оси, заданной при изготовлении. Попытки намагничивания магнита в любом другом направлении не приведут к результату. Анизотропные магниты намного сильнее изотропных магнитов, которые имеют случайно ориентированные магнитные домены. Однако преимущество изотропных магнитов состоит в том, что они могут намагничиваться в любом направлении.
Температура Кюри - или точка Кюри — это температура, при которой атомная структура магнитного материала изменяется и объект размагничивается. После нагревания до точки Кюри или прохождения ее магнитные домены материала высвобождаются и становятся случайными и «самоудерживающимися», что приводит к необратимому магнитному разрушению. В результате магнит не будет излучать никаких внешних магнитных полей.
Плотность - это физическая величина, определяемая как отношение массы материала на единицу объема, занимаемому этим материалом. Магнитные материалы имеют разную плотность. Плотность магнита позволяет рассчитать его вес. Значения плотности для различных типов магнитных материалов следующие:
- Неодимовые магниты имеют плотность до 7.5 грамм на см3.
- Плотность магнитов альнико (ЮНДК) варьируется в зависимости от марки от 6.9 до 7.3 грамм на см3.
- Плотность самариево-кобальтовых магнитов варьируется в зависимости от марки от 8.2 до 8.4 грамм на см3.
- Ферритовые магниты имеют плотность 5 грамм на см3.
- Гибкие магниты имеют плотность 3.5 грамм на см3.
Допуск на размер - Магниты изготавливаются не поштучно, а партиями. В процессе механической обработки допуском устанавливается максимальный и минимальный допустимый размер. Как правило, магниты имеют стандартный допуск +/- 0.1 мм, хотя по требованию заказчика возможно произвести магниты и с более "жесткими" допусками, например +0/- 0.05 мм.
Аксиальное намагничивание
Термин аксиально намагниченный описывает магнит, намагниченный между двумя плоскими параллельными поверхностями. Пример аксиального намагничивания:
Диаметральное намагничивание
Цилиндрические магниты возможно изготовить с диаметральным намагничиванием. Диаметральное намагничивание - это когда направление намагничивание параллельно диаметру магнита.
Редкоземельные магниты - мощные постоянные магниты, изготовленные из сплавов редкоземельных элементов, например неодим-железо-бор, самарий-кобальт.
Неодимовые магниты (NdFeB) - тип редкоземельных магнитов, изготовленных из сплава неодима, железа, бора и других редкоземельных элементов, и известны тем, что имеют самые высокие энергетические значение среди всех магнитных материалов.
Самарий-кобальтовые магниты (SmCo) - тип редкоземельных магнитов, известный своей высокой температурной стабильностью и коррозионной стойкостью.
Алюминиево-никель-кобальтовые магниты (Алнико, ЮНДК) - данные магниты представляют собой тип постоянных магнитов, изготовленных из сплава алюминия, никеля и кобальта, известного своей высокой термической стабильностью и устойчивостью к коррозии, что делает их идеальными для изделий, требующих производительности при экстремальных температурах и условиях окружающей среды.
Ферритовые магниты или Керамические магниты - представляют собой тип постоянных магнитов, изготовленных из композита оксида железа и бария или карбоната стронция, обеспечивающий хорошую устойчивость к размагничиванию и коррозии при более низкой стоимости.
Гибкие магниты (магнитный винил) - это тип магнита, изготовленный из комбинации ферритового порошка и резины или пластика, который можно легко резать, согнуть или скрутить, что делает их универсальными для изготовления различных изделий, таких как сувенирные магниты, магниты на холодильник, рекламные вывески и многое другое.
