從零開始的磁應(yīng)用技術(shù)-日本MACOME/Makome碼控美

1、永磁的歷史悠久嗎？

永磁體的歷史出奇的短，在20世紀(jì)才真正流行起來，自從人類開始用電以來，它的特性就備受關(guān)注。遺憾的是，日本物理學(xué)家是這一領(lǐng)域的先驅(qū)者并不為人所知。在過去，似乎是因?yàn)槿粘Ｊ褂么盆F的場景很少。

2、永磁體是否有壽命限制？

永磁體的壽命取決于定義，但就磁力的自然減弱而言，它可以半永久性地使用。但是，存在一些性能下降。這也取決于材料，但沒有問題，因?yàn)樵?100 或 200 年的跨度內(nèi)變化只有幾個百分點(diǎn)。順帶一提，矯頑力越大，越能穩(wěn)定地長期使用。

3、永磁體可以在高溫和低溫下使用嗎？

只要在一定的溫度范圍內(nèi)使用永磁體，就會引起“可逆變化”，即使磁力因溫度而發(fā)生變化，當(dāng)溫度恢復(fù)時，它也會恢復(fù)到原來的狀態(tài)。然而，在其他高溫和低溫下，會發(fā)生磁力退磁（或消失）。其特性因磁體材料和磁體特性而異。
特別需要注意的是，具有各向異性和較薄磁體特性的磁體，具有方形磁體特性，容易發(fā)生低溫退磁。在高溫下，磁鐵在材料的“居里溫度（失去磁性的溫度）”附近迅速退磁，當(dāng)達(dá)到該溫度時，它就不再是永磁體。因此，也有預(yù)先強(qiáng)制施加偏離工作溫度的溫度并強(qiáng)制消磁以使其穩(wěn)定的方法。如果您不選擇適合您應(yīng)用的材料和特性的磁鐵，則可能會引起麻煩。
在包括冷凍倉庫在內(nèi)的一般使用環(huán)境中，最容易受熱的鐵氧體磁鐵通常不成問題。然而，釤鈷磁鐵可能推薦用于預(yù)計高溫的環(huán)境，例如煉鐵。

4、有什么東西是不允許磁力通過的嗎？

時不時有人問我“請告訴我有沒有什么好東西不能讓磁力通過！”，但很遺憾我沒有找到像光一樣能阻擋磁力的東西。目前，可以通過用形狀適合應(yīng)用的磁性材料圍繞磁源來大幅度改變和控制磁通密度分布。

5. 什么是“各向同性”和“各向異性”？

即使使用相同的磁體材料，也有兩種類型的永磁體，“各向同性”和“各向異性”。比如在學(xué)校日語、數(shù)學(xué)、科學(xué)、社會等什么都可以的孩子是各向同性的，只有數(shù)學(xué)可以做得很好，但其他科目可以說是各向異性的……
它是一種各向同性的磁鐵，除非在制造過程中進(jìn)行特殊處理，否則它可以從各個方向進(jìn)行磁化，但另一方面，它不會產(chǎn)生大量的磁力。另一方面，各向異性磁鐵在制造過程中在該方向上施加磁性時，在特定方向上表現(xiàn)出特異性，從而可以制造強(qiáng)磁體。但是，即使從其他方向被磁化，它也會是弱磁體。
順便說一句，鐵氧體磁鐵的產(chǎn)品目錄中經(jīng)常會說“干式”或“濕式”，但這也取決于制造過程中是否通過粉碎含水粉末來制造。 ，存在“濕>干”的關(guān)系。

6. 永磁體是由什么制成的？

永磁體的材料大致可分為“燒結(jié)磁體”和“鑄造磁體”。燒結(jié)磁鐵就像將粉末狀的金屬氧化物捏合烘烤而成的瀨戶制品，具有硬而脆的特性。另一方面，通過熔化和固化金屬元素制成的磁體變成鑄造磁體并且可以進(jìn)行機(jī)械加工。“橡膠磁鐵（粘結(jié)磁鐵）”是將金屬氧化物粉末與樹脂或橡膠混合并硬化而成。根據(jù)材料的不同，有柔軟的和堅(jiān)硬的。
作為磁傳感器處理的永磁體，使用溫度變化小且穩(wěn)定且容易獲得的磁體。對于一般用途，通常使用燒結(jié)和塑料“鍶鐵氧體磁鐵”。釤鈷磁鐵（燒結(jié)）和鑄造磁鐵如鋁鎳鈷合金和KM鋼用于高精度和耐熱性。

磁通密度與距離的關(guān)系，它是衡量永磁體強(qiáng)度的指標(biāo)

永磁體發(fā)出的磁通量畫出一條曲線，因?yàn)樗鼜谋睒O到南極，而不是像光一樣直行。一般說作為永久磁鐵強(qiáng)度的量度的磁通密度與距離的平方成反比，但實(shí)際上，對于有限長度的磁鐵，該比率因磁鐵尺寸而異。這是一個簡單的計算方法。現(xiàn)在求磁鐵短邊的“尺寸（W）”和“厚度（t）”的比值。然而，它是在厚度方向磁化時（圖 1）。

圖 1 磁鐵寬度和厚度的尺寸比

該表是一個粗略的值，但它是一個顯示指數(shù)系數(shù)和維數(shù)比的表。它對應(yīng)一個矩形的板狀鋇鐵氧體磁鐵（因?yàn)樯婕爸笖?shù)計算，不能用只使用四個規(guī)則的計算器計算，所以準(zhǔn)備一個可以進(jìn)行函數(shù)計算的計算器）。

表維數(shù)比與指標(biāo)系數(shù)關(guān)系

假設(shè)磁通密度 A [T] 位于圖 2 中距離 r 處，則距離 X 處的磁通密度由距離與尺寸比的 n 次方之比計算，如方程。例如，如果永磁體尺寸為“W50 x t0.8mm”，則尺寸比將為“62.5”，表中的n約為1.28次方。

圖2 永磁體尺寸與距離關(guān)系的計算公式

但是，由于它是一個近似值，請作為參考。本來，永磁體的磁通密度會根據(jù)磁體的外形而改變其特性，因此無法通過簡單的計算公式準(zhǔn)確計算。
電流流過導(dǎo)體時的磁通密度與永磁體不同，磁通密度的增減與“距離（r）”成反比（圖3）。因此，當(dāng)距離加倍時，磁通密度減半，計算起來比較容易。

圖 3 電流流過導(dǎo)體時的磁通密度

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