Войти
«Подковообразный магнит» изготовлен из Alnico 5, высотой около 1 дюйма. Металлический стержень (внизу) представляет собой фиксатор , который помещается поперек полюсов, когда магнит не используется. Это помогает сохранить намагниченность. Alnico - это семейство сплавов железа , которые помимо железа состоят в основном из алюминия (Al), никель (Ni) и кобальт (Co), отсюда аббревиатура al-ni-co. К ним также относятся медь и иногда титан. Сплавы альнико являются ферромагнитными и используются для изготовления постоянных магнитов. До разработки редкоземельных магнитов в 1970-х годах они были самым сильным типом постоянных магнитов. Другие торговые названия сплавов этого семейства: Alni, Alcomax, Hycomax, Columax и Ticonal.
Состав алнико-сплавов обычно составляет 8–12% Al, 15–26% Ni, 5–24%. Co, до 6% Cu, до 1% Ti, остальное - Fe. Развитие алнико началось в 1931 году, когда Т. Мисима в Японии обнаружил, что сплав железа, никеля и алюминия имеет коэрцитивную силу 400 эрстед (32 кА / м), что вдвое больше, чем у лучшего магнита. стали того времени.
Сплавы алнико можно намагничивать для создания сильных магнитных полей, и они обладают высокой коэрцитивной силой (сопротивлением размагничиванию), что позволяет создавать сильные постоянные магниты. Из более широко доступных магнитов сильнее только редкоземельные магниты, такие как неодим и самарий-кобальт. Магниты Alnico создают на своих полюсах напряженность магнитного поля до 1500 гаусс (0,15 тесла ), что примерно в 3000 раз превышает напряженность магнитного поля Земли. Некоторые марки алнико изотропны и могут эффективно намагничиваться в любом направлении. Другие типы, такие как алнико 5 и алнико 8, являются анизотропными, каждый из которых имеет предпочтительное направление намагниченности или ориентацию. Анизотропные сплавы обычно обладают большей магнитной емкостью в предпочтительной ориентации, чем изотропные. намагниченность (Br) Альнико может превышать 12000 G (1,2 T ), его коэрцитивная сила (Hc) может достигать 1000 эрстед (80 кА / м), его энергетический продукт (BH)макс) может достигать 5,5 мг · э (44 Т · А / м). Это означает, что алнико может создавать сильный магнитный поток в замкнутых магнитных цепях, но имеет относительно небольшое сопротивление. от размагничивания. Напряженность поля на полюсах любого постоянного магнита очень сильно зависит от формы и обычно значительно ниже остаточной прочности материала.
Сплавы Alnico имеют одни из самых высоких температур Кюри любого магнитного материала, около 800 ° C (1470 ° F), хотя максимальная рабочая температура обычно ограничивается примерно 538 ° C (1000 ° F). Это единственные магниты, которые обладают полезным магнетизмом даже при нагревании раскаленный. Это свойство, а также его хрупкость и высокая температура плавления являются результатом сильной тенденции к упорядочению из-за интерметаллической связи между алюминием и другими составляющие. Они также являются одними из самых стабильных магнитов при правильном обращении. Магниты алнико электропроводны, в отличие от керамических магнитов.
| MMPA Класс | IEC Код Ref. | Химический Состав (Баланс железа для всех сплавов) | Магнитные свойства | Физические свойства | Тепловые свойства | |||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Макс. Энергия Продукт (BH) макс | Остаточная Индукционная Br | Коэрцитивная Сила Hc | Внутренняя Коэрцитивная Сила Hci | Плотность | Растяжение Прочность | Поперечное Модуль упругости Разрыв | HRC | Коэффициент теплового расширения 10 на ° C | Электрическое удельное сопротивление Ом-см x 10 (при 20 ° C) | Реверсивный Температура Коэффициент Изменение в% на ° C | Кюри Температура | Макс Обслуживание Температура | ||||||||||||||||||
| Al | Ni | Co | Cu | Ti | MGOe | кДж / м | гаусс | мТ | эрстедс | кА / м | эрстедс | кА / м | фунтов / дюйм | г / см | psi | Па x 10 | psi | Па x 10 | Около Br | Около Макс. Энергия Производ. | Слушайте Hc | ° C | ° F | ° C | ° F | |||||
| ИЗОТРОПНАЯ ЛИТЬЯ ALNICO | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Alnico 1 | R1-0-1 | 12 | 21 | 5 | 3 | - | 1,4 | 11,1 | 7200 | 720 | 470 | 37 | 480 | 38 | 0,249 | 6,9 | 4000 | 28 | 14000 | 97 | 45 | 12,6 | 75 | |||||||
| Алнико 2 | R1-0-4 | 10 | 19 | 13 | 3 | - | 1,7 | 13,5 | 7500 | 750 | 560 | 45 | 580 | 46 | 0,256 | 7,1 | 3000 | 21 | 7000 | 48 | 45 | 12,4 | 65 | -0.03 | -0.02 | -0.02 | 810 | 1490 | 450 | 840 |
| Алнико 3 | R1-0-2 | 12 | 25 | - | 3 | - | 1,35 | 10,7 | 7000 | 700 | 480 | 38 | 500 | 40 | 0,249 | 6,9 | 12000 | 83 | 23000 | 158 | 45 | 13,0 | 60 | |||||||
| АНИЗОТРОПНЫЙ КАСТ ALNICO | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Alnico 5 | R1-1-1 | 8 | 14 | 24 | 3 | - | 5,5 | 43,8 | 12800 | 1280 | 640 | 51 | 640 | 51 | 0,264 | 7.3 | 5400 | 37 | 10500 | 72 | 50 | 11,4 | 47 | -0,02 | -0,015 | +0,01 | 860 | 1580 | 525 | 975 |
| Alnico 5DG | R1-1-2 | 8 | 14 | 24 | 3 | - | 6,5 | 57,7 | 13300 | 1330 | 670 | 53 | 670 | 53 | 0,264 | 7,3 | 5200 | 36 | 9000 | 62 | 50 | 11,4 | 47 | |||||||
| Алнико 5-7 | R1 -1-3 | 8 | 14 | 24 | 3 | - | 7,5 | 59,7 | 13500 | 1350 | 740 | 59 | 740 | 59 | 0,264 | 7,3 | 5000 | 34 | 8000 | 55 | 50 | 11,4 | 47 | |||||||
| Алнико 6 | R1-1-4 | 8 | 16 | 24 | 3 | 1 | 3,9 | 31,0 | 10500 | 1050 | 780 | 62 | 800 | 64 | 0,265 | 7,3 | 23000 | 158 | 45000 | 310 | 50 | 11,4 | 50 | -0,02 | -0,015 | +0,03 | 860 | 1580 | 525 | 975 |
| Алнико 8 | R1-1-5 | 7 | 15 | 35 | 4 | 5 | 5,3 | 42,2 | 8200 | 820 | 1650 | 131 | 1860 | 148 | 0,262 | 7,3 | 10000 | 59 | 30000 | 207 | 55 | 11,0 | 53 | -0,025 | -0,01 | +0,01 | 860 | 1580 | 550 | 1020 |
| Алнико 8HC | R1-1-7 | 8 | 14 | 38 | 3 | 8 | 5,0 | 39,8 | 7200 | 720 | 1900 | 151 | 2170 | 173 | 0,262 | 7,3 | 10000 | 59 | 30000 | 207 | 55 | 11,0 | 54 | -0.025 | -0.01 | +0.01 | 860 | 1580 | 550 | 1020 |
| Алнико 9 | R1-1-6 | 7 | 15 | 35 | 4 | 5 | 9,0 | 71,6 | 10600 | 1060 | 1500 | 119 | 1500 | 119 | 0,262 | 7,3 | 7000 | 48 | 8000 | 55 | 55 | 110. | 53 | -0,025 | -0,01 | +0,01 | 860 | 1580 | 550 | 1020 |
| ИЗОТРОПНОЕ СПЕЧЕНИЕ ALNICO | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Alnico 2 | R1-0-4 | 10 | 19 | 13 | 3 | - | 1,5 | 11,9 | 7100 | 710 | 550 | 44 | 570 | 45 | 0,246 | 6,8 | 65000 | 448 | 70000 | 483 | 45 | 123,4 | 68 | |||||||
| АНИЗОТРОПНЫЙ СПЕЧЕННЫЙ ALNICO | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Alnico 5 | R1-1-10 | 8 | 14 | 24 | 3 | - | 3,9 | 31,0 | 10900 | 1090 | 620 | 49 | 630 | 50 | 0,250 | 6,9 | 50000 | 345 | 55000 | 379 | 45 | 11,3 | 50 | |||||||
| Алнико 6 | R1-1-11 | 8 | 15 | 24 | 3 | 1 | 2,9 | 23,1 | 9400 | 940 | 790 | 63 | 820 | 65 | 0,250 | 6,9 | 55000 | 379 | 100000 | 689 | 45 | 11,4 | 54 | |||||||
| Алнико 8 | R1-1-12 | 7 | 15 | 35 | 4 | 5 | 4,0 | 31,8 | 7400 | 740 | 1500 | 119 | 1690 | 134 | 0,252 | 7,0 | 50000 | 345 | 55000 | 379 | 45 | 11,0 | 54 | |||||||
| Alnico 8HC | R1-1-13 | 7 | 14 | 38 | 3 | 8 | 4,5 | 35,8 | 6700 | 670 | 1800 | 143 | 2020 | 161 | 0,252 | 7,0 | 55000 | 379 | 45 | 11,0 | 54 | |||||||||
По состоянию на 2018 год магниты Alnico стоимость около 44 долларов США / кг (20 долларов США / фунт) или 4,30 доллара США / ч.н. макс.
Магнит Alnico 5, используемый в магнетронной трубке в одной из первых микроволновых печей. Длина около 3 дюймов (8 см). Магниты Alnico традиционно классифицируются с использованием номеров, присвоенных Ассоциацией производителей магнитных материалов (MMPA), например, alnico 3 или alnico 5. Эти классификации указывают на химические свойства. состав и магнитные свойства. (Сами классификационные номера не имеют прямого отношения к свойствам магнита; например, более высокое число не обязательно указывает на более сильный магнит.)
Эти классификационные номера, хотя и используются, были не рекомендуется в пользу новой системы MMPA, которая обозначает магниты Alnico на основе максимального энергетического продукта в мегагаусс-эрстедах и внутренней коэрцитивной силы в килоэрстедах, а также системы классификации IEC.
Реклама громкоговорителей Alnico 5 от Jensen Radio Manufacturing Co. в 1945 году. Как показано, Alnico 5 позволил резко уменьшить размер и вес магнита, необходимого для производства с заданным флюсом, от 90 унций в 1930 году до 4,6 унций. Магниты Alnico производятся способами литья или спекания. Литой альнико производится обычными методами с использованием песчаных форм на связующей смолой. Спеченные альнико-магниты формируются с использованием методов производства порошкового металла. Спекание алнико подходит для сложных геометрических форм.
Большая часть производимого алнико является анизотропной, что означает, что магнитное направление зерен ориентировано в одном направлении. Анизотропные алнико-магниты ориентируются путем нагрева выше критической температуры и охлаждения в присутствии магнитного поля. И изотропный, и анизотропный альнико требуют надлежащей термообработки для достижения оптимальных магнитных свойств - без нее коэрцитивная сила альнико составляет около 10 Э, что сравнимо с техническим железом, которое является магнитомягким материалом. После термообработки алнико становится композитным материалом, получившим название «осажденный материал» - он состоит из богатых железом и кобальтом осадков в матрице с высоким содержанием NiAl.
Ассортимент магнитов Alnico в 1956 году. Alnico 5, разработанный во время Второй мировой войны, привел к новому поколению компактных двигателей с постоянными магнитами и громкоговорителей. Анизотропия Alnico ориентирована вдоль желаемой магнитной оси путем приложения внешнего магнитного поля к нему во время зародышеобразования частиц осадка, которое происходит при охлаждении от 900 ° C (1650 ° F) до 800 ° C (1470 ° F), около точки Кюри. Без внешнего поля возникают локальные анизотропии различной ориентации из-за спонтанной намагниченности. Структура преципитата является «барьером» против изменений намагниченности, так как она предпочитает несколько состояний намагниченности, требующих большой энергии для перевода материала в какое-либо промежуточное состояние. Кроме того, слабое магнитное поле смещает намагниченность только матричной фазы и является обратимым.
Алнико коровий магнит, используемый для связывания острой железной проволоки и других железных предметов, которые могут быть проглочены животным и иным образом вызвать повреждение пищеварительного тракта Магниты Алнико широко используются в промышленных и бытовых приложениях, где необходимы сильные постоянные магниты; примерами являются электродвигатели, электрические звукосниматели, микрофоны, датчики, громкоговорители, магнетрон трубки и коровьи магниты. Во многих приложениях их заменяют редкоземельные магниты, более сильные поля которых (B r) и большие энергетические продукты (B · H max) позволяют -размерные магниты, которые будут использоваться для данного приложения.
Ассортимент подковообразных магнитов алнико, 1956