Temperatura de Curie y temperatura de funcionamiento de los imanes de NdFeB

IEn el campo de aplicación de imanes de NdFeBExiste una estrecha relación entre el magnetismo y la temperatura. Cuando la temperatura del imán supera un cierto umbral, se produce una desmagnetización permanente, y la temperatura máxima de funcionamiento que soportan los diferentes grados de imanes de NdFeB varía.

Temperatura de Curie

Al estudiar el efecto de la temperatura en el magnetismo, la "temperatura de Curie" es un concepto clave. Su nombre está estrechamente relacionado con la familia Curie. A principios del siglo XIX, el famoso físico Pierre Curie descubrió en sus investigaciones experimentales que, al calentar un imán a cierta temperatura, su magnetismo original desaparece por completo. Posteriormente, esta temperatura se denominó punto de Curie, también conocido como temperatura de Curie o punto de transición magnética.

Según una definición profesional, la temperatura de Curie es la temperatura crítica a la que los materiales magnéticos alcanzan la transición de estado entre ferromagnéticos y paramagnéticos. Cuando la temperatura ambiente es inferior a la temperatura de Curie, el material presenta propiedades ferromagnéticas; cuando la temperatura es superior a la temperatura de Curie, el material se transforma en un paramagnético. La altura del punto de Curie depende principalmente de la composición química y las características de la estructura cristalina del material.

Cuando la temperatura ambiente supera la temperatura de Curie, el movimiento térmico de algunas moléculas en el imán se intensifica, la estructura del dominio magnético se destruye y desaparecen diversas propiedades ferromagnéticas asociadas, como la alta permeabilidad magnética, el bucle de histéresis y la magnetostricción, entre otras, y el imán sufre una desmagnetización irreversible. Si bien el imán desmagnetizado puede remagnetizarse, el voltaje de magnetización requerido es mucho mayor que el voltaje de magnetización inicial, y tras la remagnetización, suele ser difícil restablecer la intensidad del campo magnético generado por el imán a su nivel inicial.

Temperatura de trabajo

Se refiere al rango de temperatura en el que se encuentra imán de neodimio Puede resistir durante el uso real. Debido a las diferencias en la estabilidad térmica de los distintos materiales, el rango de temperatura de funcionamiento correspondiente también varía. Cabe destacar que la temperatura máxima de funcionamiento del neodimio es significativamente inferior a su temperatura de Curie. Dentro del rango de temperatura de funcionamiento, al aumentar la temperatura, la fuerza magnética del imán disminuye, pero tras el enfriamiento, se pueden recuperar la mayoría de sus propiedades magnéticas.

Existe una correlación positiva evidente entre la temperatura de Curie y la temperatura de operación: en general, cuanto mayor sea la temperatura de Curie de un material magnético, mayor será su límite superior correspondiente de temperatura de operación y mejor será su estabilidad térmica. Por ejemplo, el material de NdFeB sinterizado, al añadir elementos como cobalto, terbio y disprosio a las materias primas, se puede aumentar eficazmente su temperatura de Curie. Por ello, los productos de alta coercitividad (como las series H, SH, etc.) suelen contener disprosio.

Incluso para el mismo tipo de imán, los diferentes grados de productos presentan distinta resistencia térmica debido a las diferencias en su composición y microestructura. Por ejemplo, los imanes de NdFeB tienen un rango de temperatura operativa máxima de aproximadamente 80 °C a 230 °C.

Factores que afectan la temperatura de trabajo real del imán de NdFeB

• Forma y tamaño de los imanes de neodimio: La relación de aspecto del imán (es decir, el coeficiente de permeabilidad Pc) tiene un impacto significativo en su temperatura máxima de funcionamiento real. No todos... Imanes de NdFeB de la serie H Pueden funcionar normalmente a 120 °C sin desmagnetizarse. Algunos imanes de tamaños especiales pueden incluso desmagnetizarse a temperatura ambiente. Por lo tanto, para estos imanes, suele ser necesario aumentar su temperatura máxima de funcionamiento incrementando el nivel de coercitividad.

• Grado de cierre del circuito magnético: Este grado también es un factor importante que afecta la temperatura máxima de funcionamiento del imán. Para un mismo imán, cuanto mayor sea el grado de cierre de su circuito magnético, mayor será la temperatura máxima de funcionamiento que puede soportar y más estable será su rendimiento. Como se puede observar, la temperatura máxima de funcionamiento del imán no es un valor fijo, sino que cambia dinámicamente con el cambio del grado de cierre del circuito magnético.