مغناطيس دائم من العناصر الأرضية النادرة

عند تشغيل المغناطيس لفترة طويلة أو وضعه لفترة طويلة، قد تُسبب البيئة المحيطة (مثل درجة الحرارة والرطوبة والسوائل المسببة للتآكل، إلخ) تغيرًا في خصائصه الفيزيائية والكيميائية. بعد مغنطة المغناطيس الدائم، تُمغنط معظم المنطقة باتجاه محدد، ولكن تبقى بعض المجالات المغناطيسية الصغيرة ذات اتجاه مغنطة فوضوي (تُسمى نواة المغنطة العكسية). تحت تأثير عوامل بيئية مختلفة، سينمو نواة المغنطة العكسية الأصلية، وستتولد نواة مغنطة عكسية جديدة، مما يؤدي إلى تراجع الخصائص المغناطيسية للمغناطيس الدائم. هذا التغيير عادةً ما يكون بطيئًا وغير قابل للعكس من الخارج إلى الداخل، مما يؤثر بشكل مباشر على معايير الأداء الرئيسية للمغناطيس، مثل السكون، والقوة القسرية، أو ناتج الطاقة المغناطيسية القصوى، وقد يؤدي إلى تعطل المغناطيس تمامًا. هذا الفقدان في الخصائص المغناطيسية غير قابل للعكس. حتى مع إعادة مغنطة المغناطيس، لا يمكن استعادته إلى مستواه قبل وضعه لفترة طويلة. في السنوات الأخيرة، ومع التطبيق الواسع النطاق لـ مغناطيس دائم NdFeB مع تطور التكنولوجيا في مجال المواد في مجال الفضاء والمركبات الكهربائية وطواحين الهواء عالية الطاقة وغيرها من المجالات ذات متطلبات عمر الخدمة الطويل، أولى مصممو التطبيقات المزيد والمزيد من الاهتمام لاستقرار الوقت للمغناطيسات الدائمة NdFeB. 1. الاستقرار طويل الأمد في درجة حرارة الغرفة عمومًا، يأتي أكبر فقدان للتدفق المغناطيسي من أكسدة أو تآكل سطح المغناطيس، وهو فقدان لا رجعة فيه. من بين جميع أنواع مغناطيس دائم من العناصر الأرضية النادرة المواد، يُعاني NdFeB المُلبَّد من أكبر خسارة. ومع ذلك، بعد تحسين التركيب ومعالجة حماية السطح، تزداد مقاومة الأكسدة والتآكل مغناطيسات NdFeB الملبدة تم تحسينها بشكل كبير. لذلك، إذا كان سطح المغناطيس محميًا جيدًا، فإن عمر خدمة NdFeB المُلبَّد ذو HcJ مرتفع بما يكفي، يمكن أن يتجاوز 30-50 عامًا. (هذا بشرط عدم تجاوز درجة حرارة الاستخدام). 2. الاستقرار طويل الأمد في درجات الحرارة العالية يوضح الشكل التالي تغير فقدان التدفق النسبي بمرور الوقت للمغناطيسات ذات قيم Pc مختلفة و HcJ = 20.1 kOe عند 80 درجة مئوية و 120 درجة مئوية و 150 درجة مئوية. يتضح من الشكل أعلاه أنه عند نفس قيمة Pc، كلما ارتفعت درجة حرارة تخزين المغناطيس، قلّ فقدان التدفق المغناطيسي النسبي بشكل أسرع. يكون فقدان المغناطيسية الأولي وفقدان المغناطيسية طويل الأمد للمغناطيسات ذات القيم المطلقة المنخفضة لـ Pc أكبر بكثير من تلك الخاصة بالمغناطيسات ذات Pc الأعلى، ويزداد كلا النوعين من الخسائر بشكل ملحوظ مع ارتفاع درجة الحرارة. عندما لا يمكن زيادة HcJ لأسباب فنية وتكلفة، فإن زيادة القيمة المطلقة لـ Pc يمكن أن تقلل بشكل فعال من فقدان المغناطيسية. من خلال العلاقة الزمنية لفقدان المغناطيسية النسبي للمغناطيسات ذات قيمتي HcJ وPc مختلفتين عند درجات حرارة مختلفة، يتضح أن HcJ له تأثير مهم على فقد المغناطيسية في درجات الحرارة العالية. كلما ارتفع HcJ، انخفض فقد المغناطيسية. يتطلب استقرار المغناطيس في درجات الحرارة العالية أن يكون HcJ أعلى. في الوقت نفسه، يمكن لمعامل النفاذية Pc أيضًا تحديد فقد المغناطيسية في درجات الحرارة العالية وعلى المدى الطويل.