Ingegneria dei componenti magnetici

Un magnete permanente può perdere parte o tutto il suo campo magnetico in determinate circostanze. Quando un magnete permanente è magnetizzato, i suoi domini magnetici sono allineati. Alcune condizioni possono causare la perdita di questo allineamento da parte dei domini, allineando in modo casuale. Ciò farà sì che il magnete abbia perso parte o tutto il suo campo magnetico.

Smagnetizzazione termica

Il metodo principale per deliberatamente de-magnetizzare i magneti è riscaldandoli. Ogni materiale magnetico ha una temperatura caratteristica nota come Temperatura di Curie. A questa temperatura le agitazioni termiche applicano più forza della resistenza dei domini magnetici al movimento e i domini del magnete randomizzano. Dopo che il materiale raggiunge la temperatura di Curie per tutta la sua massa, non mostrerà praticamente nessuna magnetizzazione netta e può essere trattato come materiale vergine.

Nel caso dei magneti permanenti samario-cobalto, c’è un fattore aggiuntivo da considerare. La temperatura Curie della maggior parte dei magneti samario-cobalto è dell’ordine di 700-800°C (1300-1500°F). A queste temperature, il materiale stesso tenderà a rompersi magneticamente. Dopo questo processo, le prestazioni del materiale saranno significativamente degradate. Pertanto, è generalmente considerato poco pratico de-magnetizzare i magneti samario-cobalto.

Effetti del campo magnetico

Un magnete può essere parzialmente smagnetizzato in base al carico magnetico posto su di esso. Questo effetto è normalmente studiato osservando il secondo quadrante della curva di isteresi del materiale magnetico, noto anche come curva di smagnetizzazione. In genere, questa è l’unica sezione della curva di isteresi riportata per un materiale magnetico duro. Questa curva mostra la risposta del flusso dei magneti erogati nello spazio intorno ad esso (B) alla forza di smagnetizzazione (H) imposta sul magnete. Per valutare le prestazioni del materiale magnetico in una data situazione, l’utente deve calcolare il rapporto di B/H (avendo cura di garantire la conformità delle unità). Una volta che questo rapporto è calcolato che la linea è sovrapposta la curva di smagnetizzazione, come di seguito per un B/H rapporto di 0,8 (nota: l’illustrazione mostra quattro curve di smagnetizzazione per riflettere diverse temperature di funzionamento):

La curva di interesse che ci stiamo confrontando la nostra linea blu è la diagonale linea rossa, la curva di smagnetizzazione. Si noti che ciascuna delle linee diagonali ha una curva in essa, colloquialmente denominata “ginocchio” nella curva. Se la linea blu, che mostra la condizione di lavoro del magnete attraversa sopra il ginocchio nella curva, allora il magnete funziona nella sua regione lineare sicura e dovrebbe funzionare come previsto. Se la linea di carico del magnete è sotto il ginocchio sulla curva, il magnete si smagnetizza e si danneggia. È anche importante notare che il ginocchio diventa più alto con l’aumentare delle temperature, il che riflette la crescente vulnerabilità del materiale alla smagnetizzazione a T.

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