เส้นโค้งล้างอำนาจแม่เหล็ก สี่เหลี่ยม Q และจุดเข่า Hk

ทุกคนรู้ดีว่าตัวชี้วัดสำหรับวัดประสิทธิภาพของ แม่เหล็กเหล็กนีโอไดเมียมได้แก่ remanence Br, coercivity HcB, intrinsic coercivity HcJ และผลิตภัณฑ์พลังงานสูงสุด (BH) สูงสุด นอกจากนี้ ทิศทางของเส้นโค้งล้างอำนาจแม่เหล็กและ Hk ยังเป็นแอปพลิเคชันแม่เหล็กอีกด้วย วิศวกรมีความกังวลเกี่ยวกับตัวชี้วัดสองตัว วันนี้ผมจะมาแนะนำความหมายและปัจจัยที่มีอิทธิพลของตัวบ่งชี้ทั้งสองนี้

ความเข้มของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กภายในที่สร้างขึ้นโดยวัสดุแม่เหล็กถาวรหลังจากถูกทำให้เป็นแม่เหล็กภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็กภายนอกเรียกว่าความเข้มของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่แท้จริง Bi หรือที่เรียกว่าความเข้มของโพลาไรซ์แม่เหล็ก J เส้นโค้งของความเข้มของโพลาไรซ์แม่เหล็กของแม่เหล็ก J และภายนอก ความเข้มสนามแม่เหล็ก H สามารถสะท้อนการเปลี่ยนแปลงของคุณสมบัติแม่เหล็กโดยธรรมชาติของวัสดุแม่เหล็กถาวร เรียกว่าเส้นโค้งการล้างอำนาจแม่เหล็กที่แท้จริง หรือเรียกสั้นๆ ว่าเส้นโค้งที่แท้จริง และเรียกอีกอย่างว่าเส้นโค้งการล้างอำนาจแม่เหล็กของ J~H

เมื่อความเข้มของโพลาไรซ์แม่เหล็ก J บนกราฟล้างอำนาจแม่เหล็กเป็น 0 ความเข้มของสนามแม่เหล็กที่สอดคล้องกันจะเรียกว่า HcJ แรงบีบบังคับที่แท้จริง ค่าของการบีบบังคับโดยแท้จริงสะท้อนถึงขนาดของความสามารถในการต่อต้านการล้างอำนาจแม่เหล็กของวัสดุแม่เหล็กถาวร

จุดเข่า Hk

จากรูป จะพบว่าเมื่อสนามแม่เหล็กภายนอกเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ความเข้มการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก/ความเข้มของขั้วแม่เหล็กของแม่เหล็กจะลดลงช้ามาก แต่เมื่อสนามแม่เหล็กภายนอกมีค่ามากกว่าค่าหนึ่ง การเหนี่ยวนำแม่เหล็ก ความเข้มของแม่เหล็กลดลงอย่างรวดเร็ว

โดยปกติเราเรียกจุด Ji=0.9Br หรือ 0.8Br บนเส้นโค้งล้างอำนาจแม่เหล็กว่าเป็นจุดดัดหรือจุดเข่าของเส้นโค้งล้างอำนาจแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กที่สอดคล้องกัน ณ จุดนี้คือ Hk หรือที่เรียกว่าการบีบบังคับของเข่า เมื่อสนามแม่เหล็กภายนอกมีค่ามากกว่า Hk จะเกิดการสูญเสียสมรรถนะของแม่เหล็กอย่างไม่สามารถย้อนกลับได้ ซึ่งเป็นสาเหตุให้ค่า Hk ได้รับความสนใจเป็นอย่างมาก

ข้อโต้แย้งเกี่ยวกับตำแหน่งของเข่า

มีการถกเถียงกันมากมายว่าจุดหักเหของเส้นโค้งล้างอำนาจแม่เหล็กควรเป็น Ji=0.9Br หรือ Ji=0.8Br หรือตำแหน่งอื่น ๆ และนักวิชาการมีทัศนคติที่แตกต่างกัน IEC ยอมรับคำจำกัดความของ Hk ที่เสนอโดย M.Katter แต่ใช้กับแม่เหล็กนีโอไดเมียมเหล็กโบรอนที่มี HcJ มากกว่า 400kA/M (5000 Oe) เท่านั้น ค่าของ Hk เรียกว่า HDx โดยที่ x แทนเปอร์เซ็นต์การลดลงบนแกน B ตัวอย่างเช่น HD10 แสดงถึงจุดที่ค่าของ HD ต่ำกว่า Br 10% นั่นคือที่ 0.9Br (ดู IEC 60404-8-1:2015)

ความเหลี่ยม Q

เราใช้อัตราส่วนของ Hk ต่อ HcJ (Hk/HcJ) เพื่อแทนค่ากำลังสอง Q ของเส้นโค้งการล้างอำนาจแม่เหล็ก ค่าของ Q มีตั้งแต่ 0 ถึง 1 ยิ่ง Q เข้าใกล้ 1 มากเท่าไร เส้นโค้งล้างอำนาจแม่เหล็กก็ยิ่งใกล้สี่เหลี่ยมจัตุรัสมากขึ้นเท่านั้น (นั่นคือ รูปด้านบน) ส่วนเส้นสีส้มที่สั้นกว่าจะดีกว่า) โดยปกติเราจะพิจารณาผลิตภัณฑ์ที่มีความเป็นเหลี่ยม Q>0.9 เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพ

ความสัมพันธ์ระหว่างความเป็นสี่เหลี่ยมและผลิตภัณฑ์พลังงานแม่เหล็กสูงสุดและการซึมผ่านของแรงถีบกลับ

Q=4μ0(BH)max/Jr2 จะเห็นได้ว่ากำลังสอง Q มีความสัมพันธ์เชิงบวกกับผลิตภัณฑ์พลังงานสูงสุด (BH) สูงสุดของวัสดุแม่เหล็กถาวรนีโอไดเมียมเหล็กโบรอน นั่นคือ ภายใต้เงื่อนไข Br เดียวกัน ยิ่ง Q มากขึ้น ผลิตภัณฑ์พลังงานสูงสุด (BH) สูงสุดยิ่งมาก ค่า Q จะกำหนดผลิตภัณฑ์พลังงานแม่เหล็กสูงสุด (BH) สูงสุดของแม่เหล็ก

Q=1/μrec ความกำลังสอง Q เป็นสัดส่วนผกผันกับการซึมผ่านของแรงถีบกลับของแม่เหล็ก μrec ยิ่ง Q มีขนาดใหญ่เท่าใด การซึมผ่านของแรงถีบกลับยิ่งใกล้ μrec อยู่ที่ 1 และวัสดุที่แข็งแรงจะต้านทานการรบกวนจากสนามแม่เหล็กภายนอกและอุณหภูมิแวดล้อม ยิ่งมีความเสถียรมากขึ้น

ปัจจัยที่มีผลต่อความเป็นสี่เหลี่ยมของแม่เหล็ก

ปัจจัยต่างๆ เช่น ความบริสุทธิ์และสัดส่วนของวัตถุดิบ ความสม่ำเสมอของอนุภาคผง กระบวนการเผาผนึกและการกด และปัจจัยอื่นๆ จะส่งผลต่อความเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสของแม่เหล็ก NdFeB หากเม็ดคริสตัลโตขึ้นอย่างผิดปกติหรือเม็ดคริสตัลไม่ปกติ ความเป็นเหลี่ยมของแม่เหล็กจะลดลง . นักวิจัยบางคน [1] ได้ทำอิทธิพลของธาตุหายากและปริมาณออกซิเจนต่อความสมมาตรของเส้นกราฟล้างอำนาจแม่เหล็กของแม่เหล็ก Nd-Fe-B ที่เผาผนึก และพบว่า:

1. ภายใต้เงื่อนไขกระบวนการเดียวกัน โดยการเพิ่มเนื้อหาของธาตุหายากอย่างค่อยเป็นค่อยไป Br ลดลง Hcj เพิ่มขึ้น (BH) สูงสุดไม่เปลี่ยนแปลงโดยทั่วไป และความเหลี่ยมเพิ่มขึ้นอย่างมากจาก 92.72% เป็น 98.80%

2. ทำการทดสอบซ้ำกับตัวอย่างและคงปริมาณออกซิเจนของระบบไว้ที่ 0.01%, 0.02%, 0.03%, 0.04%, 0.05% ในระหว่างการกัดด้วยเจ็ท และความเป็นสี่เหลี่ยมที่สอดคล้องกันคือ 98.53%, 98.68%, 95.41%, 90.55 %, 86.17%. มีหมายเลข 3-1#, 3-2#, 3-3#, 3-4#, 3-5# และความสัมพันธ์ระหว่างกำลังสองและปริมาณออกซิเจนของแม่เหล็กจะแสดงในรูป

Magnet Forever ให้ความรู้เกี่ยวกับแม่เหล็กแบบมืออาชีพแก่คุณมากขึ้น