Temperatura de Curie e temperatura de operação de ímãs de NdFeB

Ino campo de aplicação de Ímãs de NdFeBExiste uma estreita relação entre magnetismo e temperatura. Quando a temperatura do ímã excede um determinado limite, ocorre uma desmagnetização permanente, e a temperatura máxima de operação que diferentes graus de ímãs de NdFeB podem suportar varia.

Temperatura de Curie

Ao estudar o efeito da temperatura no magnetismo, a "temperatura de Curie" é um conceito-chave. A nomenclatura deste termo está intimamente relacionada à família Curie. No início do século XIX, o famoso físico Pierre Curie descobriu em sua pesquisa experimental que, quando um ímã é aquecido a uma determinada temperatura, seu magnetismo original desaparece completamente. Mais tarde, essa temperatura foi denominada ponto de Curie, também conhecido como temperatura de Curie ou ponto de transição magnética.

De acordo com uma definição profissional, a temperatura de Curie é a temperatura crítica na qual os materiais magnéticos atingem a transição de estado entre ferromagnéticos e paramagnéticos. Quando a temperatura ambiente é inferior à temperatura de Curie, o material exibe propriedades ferromagnéticas; quando a temperatura é superior à temperatura de Curie, o material se transforma em um paramagnético. A altura do ponto de Curie depende principalmente da composição química e das características da estrutura cristalina do material.

Quando a temperatura ambiente excede a temperatura de Curie, o movimento térmico de algumas moléculas no ímã se intensifica, a estrutura do domínio magnético é destruída e uma série de propriedades ferromagnéticas associadas a ele, como alta permeabilidade magnética, ciclo de histerese, magnetostrição, etc., desaparecem, e o ímã sofre desmagnetização irreversível. Embora o ímã desmagnetizado possa ser remagnetizado, a tensão de magnetização necessária é muito maior do que a tensão de magnetização inicial e, após a remagnetização, a intensidade do campo magnético gerada pelo ímã geralmente é difícil de restaurar ao nível inicial.

Temperatura de trabalho

Refere-se à faixa de temperatura que o ímã de neodímio pode suportar durante o uso real. Devido às diferenças na estabilidade térmica de diferentes materiais, a faixa de temperatura operacional correspondente também é diferente. Vale ressaltar que a temperatura máxima de operação do neodímio é significativamente menor que sua temperatura de Curie. Dentro da faixa de temperatura operacional, à medida que a temperatura aumenta, a força magnética do ímã diminui, mas após o resfriamento, a maioria das propriedades magnéticas pode ser restaurada.

Existe uma correlação positiva óbvia entre a temperatura de Curie e a temperatura de operação: em termos gerais, quanto maior a temperatura de Curie de um material magnético, maior será o seu limite superior de temperatura de operação correspondente e melhor será sua estabilidade térmica. Tomando como exemplo o material NdFeB sinterizado, a adição de elementos como cobalto, térbio e disprósio à matéria-prima permite aumentar efetivamente sua temperatura de Curie, razão pela qual produtos de alta coercividade (como as séries H, SH, etc.) geralmente contêm disprósio.

Mesmo para o mesmo tipo de ímã, diferentes graus de produtos apresentam diferentes resistências à temperatura devido a diferenças na composição e na microestrutura. Tomando como exemplo os ímãs de NdFeB, a faixa máxima de temperatura operacional de diferentes graus de produtos fica aproximadamente entre 80°C e 230°C.

Fatores que afetam a temperatura real de trabalho do ímã NdFeB

• Formato e tamanho dos ímãs de neodímio: A relação de aspecto do ímã (ou seja, o coeficiente de permeabilidade Pc) tem um impacto significativo em sua temperatura máxima de operação real. Nem todos Ímãs NdFeB série H podem funcionar normalmente a 120 °C sem desmagnetização. Alguns ímãs de tamanhos especiais podem até desmagnetizar à temperatura ambiente. Portanto, para esses ímãs, muitas vezes é necessário aumentar sua temperatura máxima de operação real, aumentando o nível de coercividade.

• Grau de fechamento do circuito magnético: O grau de fechamento do circuito magnético também é um fator importante que afeta a temperatura máxima de operação real do ímã. Para o mesmo ímã, quanto maior o grau de fechamento do seu circuito magnético de trabalho, maior a temperatura máxima de operação que ele pode suportar e mais estável será o desempenho do ímã. Pode-se observar que a temperatura máxima de operação do ímã não é um valor fixo, mas mudará dinamicamente com a mudança do grau de fechamento do circuito magnético.