Vysoké a nízke teploty

Reverzibilná a trvalá demagnetizáciaZohriatie neodýmového magnetu vždy vedie k zníženiu sily. Existujú však dva druhy straty sily:

  • dočasná (po ochladení sa sila vráti na pôvodnú hodnotu)
  • trvalá

Dočasná strata sily

Kým teplota magnetu neprekročí maximálnu pracovnú teplotu, magnet stratí časť sily vždy iba dočasne. Po ochladení na izbovú teplotu sa jeho sila opäť plne obnoví. V prípade dočasnej straty sily stratí magnet pri vyšších teplotách obvykle 5-10% svojej pôvodnej sily. Ako často sa magnet zohrieva a chladne nemá na trvalosť straty sily žiadny vplyv.

Trvalá strata sily

Po prekročení maximálnej pracovnej teploty už magnet zostane slabší aj po ochladení. Čím vyššiu teplotu magnet dosiahne, tým je trvalá strata jeho sily väčšia. Po dosiahnutí Curieho teploty (obvykle cca 300°C) už stratí magnet 100% svojej sily. Opakované zohriatie na tú istú teplotu už väčšiu stratu sily nespôsobí. Nezáleží ani na tom, ako dlho bol magnet zohriaty.

Aj po trvalej strate sily však magnet nie je úplne stratený a stále je možné jeho silu obnoviť opätovným zmagnetizovaním, ak sa umiestni do silného magnetického poľa.

Teplotná odolnosť NdFeB magnetov

Tepelná odolnosť neodýmových magnetov môže byť kus od kusu rôzna. Maximálnu pracovnú teplotu a Curie teplotu ovplyvňuje hlavne:

  • materiál magnetu
  • tvar magnetu
  • iné magnety a magnetické kovy v okolí

Materiál

Materiál neodýmového magnetu je obvykle označený skratkou NČČPP (napr. N38SH):

  • N znamená neodýmový magnet
  • ČČ je dvojciferné číslo od 28 do 55 a znamená silu magnetu. Čím vyššie číslo, tým je magnet silnejší. (Vedeckou rečou je to maximálny energetický produkt v jednotkách MGOe)
  • na konci potom môžu byť 1 alebo 2 dve písmená (PP), ktoré označujú teplotnú odolnosť magnetu.

Maximálnu pracovnú a Curie teplotu podľa písmen na konci materiálu prezradí tabuľka nižšie:

Kód PPMaximálna pracovná teplotaCurieho teplota
bez prípony80 °C310 °C
M100 °C320 °C
H120 °C320 – 350 °C
 SH150 °C340 – 360 °C
 UH180 °C350 – 380 °C
 EH200 °C350 – 380 °C
 AH240 °C350 – 380 °C

Teploty v tejto tabuľke sú však iba približné a reálne hodnoty môžu byť pre konkrétne magnety odlišné – a to aj výrazne. Konečná teplotná odolnosť magnetu totiž nemálo závisí aj od jeho tvaru a okolia.

V našom e-shope nájdete hlavne bežné magnety s odolnosťou do 80°C,  na mieru však dokážeme vyrobiť magnety z akéhokoľvek materiálu.

Tvar magnetu

Aj keď sú magnety z rovnakého materiálu, rôzne rozmery môžu spôsobiť rozdielnu maximálnu pracovnú teplotu. Hrubé magnety mávajú lepšiu teplotnú odolnosť ako tenšie. Teploty uvedené v predchádzajúcej tabuľke sú presné pre magnety v tvare valca, ktorý má priemer cca 4-krát väčší než výšku. Vplyv rozmerov na teplotnú odolnosť magnetu vidieť aj v nasledovnej tabuľke:

MagnetMateriálUvádzaná max. prac. teplotaSkutočná max. prac. teplota
valec 10×1N3880°Ccca 60°C
valec 10×2N3880°Ccca 80°C
valec 10×3N3880°Ccca 100°C
valec 10×5N3880°Ccca 120°C
valec 10×10N3880°Ccca 140°C

Magnety s tvarom kvádra alebo kruhu sa správajú podobne. Pre tepelnú odolnosť magnetu nie je dôležitá samotná veľkosť magnetu, záleží iba na pomere jeho rozmerov. Valce 5×5, 10×10 a 20×20 preto majú rovnakú maximálnu pracovnú a Curieho teplotu.

“Silnejšie” materiály s vyšším číslom ČČ sú oproti nižším ČČ náchylnejšie na stratu sily už pri nižších teplotách:

MagnetMateriálUvádzaná max. prac. teplotaSkutočná max. prac. teplota
valec 10×3N3880°Ccca 100°C
valec 10×3N4280°Ccca 80°C
valec 10×3N5280°Ccca 60°C

Valce magnetizované diametrálne (póly majú na bokoch, nie na plochých stranách) mávajú často nízku teplotnú odolnosť. Ak majú byť vystavené vysokým teplotám, odporúčame ich pred použitím otestovať.

Okolie magnetu

Všetky predchádzajúce výpočty predpokladajú, že v blízkosti magnetu sa nenachádzajú ďalšie magnety ani magnetické kovy.

Ak je magnet vystavený opačnému magnetickému poľu (je odpudzovaný od iného magnetu), obvykle stráca silu už pri nižších teplotách. Ak má vonkajšie magnetické pole rovnaký smer ako pole magnetu (napríklad je umiestnený na ďalšom magnete), jeho teplotná odolnosť sa výrazne zvyšuje.

Ak je magnet prilepený na oceli alebo inom feromagnetickom materiáli, jeho max. pracovná teplota sa mierne zníži.

Nízke teploty

Čím nižšia teplota, tým je magnet silnejší. Platí to aj pre veľmi nízke teploty až po -130°C. Pri ochladení pod -130°C začne magnet strácať silu. Po zohriatí na izbovú teplotu sa sila vráti na pôvodnú hodnotu. Pri rýchlom náraste teploty sa môže magnet v dôsledku nerovnomernej termálnej expanzie zlomiť. Neodýmové magnety je možné bez poškodenia ochladiť tekutým dusíkom. Opätovné zohrievanie a ochladzovanie magnetu nemá na jeho silu vplyv.