Альнико - это сокращенное название литого сплава на основе железа, алюминия, никеля и кобальта (AlNiCo). Этот сплав был изобретен в 1931 году американскими учеными Т. Мишимой и Г. Страусом. Сплав альнико имеет ряд преимуществ, которые делают его подходящим для изготовления постоянных магнитов.
Свойства сплава альнико
Сплав альнико обладает достаточно высокой магнитной индукцией, которая может достигать 0,8 Тл (тесла) - это почти в два раза больше, чем у обычных ферритовых магнитов. Однако, сплав альнико имеет малую коэрцитивную силу - это сила, необходимая для размагничивания магнита.
Коэрцитивная сила сплава альнико составляет примерно 140 кА/м (килоампер на метр) - это в десятки раз меньше, чем у неодимовых магнитов. Это означает, что сплав альнико легко размагничивается при воздействии внешних магнитных полей или высоких температур.
Сплав альнико также имеет высокую температурную стабильность - он сохраняет свои магнитные свойства в диапазоне температур от -270 до +550 °C. Это позволяет использовать сплав альнико в условиях, где другие магниты могут потерять свою силу или разрушиться.
Сплав альнико имеет различные составы, которые определяют его свойства и форму. Сплавы альнико делятся на две группы: альнико 2-5 и альнико 6-9. Сплавы альнико 2-5 имеют более высокую магнитную индукцию, но более низкую коэрцитивную силу, чем сплавы альнико 6-9. Сплавы альнико 2-5 обычно имеют форму цилиндров или пластин, а сплавы альнико 6-9 - форму сложных геометрических фигур.
Применение сплава альнико
Сплав альнико служит основой для изготовления постоянных магнитов, которые применяются в различных областях техники и науки. Одним из наиболее распространенных применений сплава альнико является использование его в высококачественных исполнительных двигателях постоянного тока.
Альнико также применяется в электрических машинах большой мощности. Он позволяет создавать магниты больших размеров и сложной формы, которые обеспечивают высокую эффективность и надежность работы этих машин.
Кроме того, сплав альнико используется в различных приборах и устройствах, таких как динамики, микрофоны, наушники, счетчики, компасы, реле, датчики, измерительные приборы и другие. Он обеспечивает хорошую звуковую и электрическую характеристику этих приборов и устройств.
Недостатки сплава альнико
Сплав альнико, несмотря на свои преимущества, имеет и недостатки, которые ограничивают его применение.
Одним из основных недостатков сплава альнико является его твердость и хрупкость. Его трудно обрабатывать механическими способами, такими как резание, сверление, шлифование и другие.
Сплав альнико также легко трескается и ломается при ударах или изгибах. Это снижает прочностные и технологические качества сплава альнико и требует специальных методов изготовления и защиты магнитов из этого сплава.
Другим недостатком сплава альнико является его высокая стоимость. Он содержит дорогие металлы, такие как никель и кобальт, которые влияют на цену сплава.
Кроме того, сплав альнико требует сложных и затратных процессов производства и обработки, которые также увеличивают его стоимость. Сплав альнико является одним из самых дорогих сплавов для постоянных магнитов.
Другие магнитные сплавы
Существуют другие сплавы, похожие на альнико, которые также используются для изготовления постоянных магнитов. Например:
- Ални (AlNi) - это сплавы на основе железа, никеля и алюминия, которые содержат больше никеля и алюминия, чем альнико. Та как сплавы альнико содержат также кобальт, то сплавы ални имеют большую коэрцитивную силу и остаточную индукцию, так как кобальт повышает индукцию насыщения, но снижает остаточную индукцию. Сплавы ални имеют коэрцитивную силу от 36 до 48 кА/м и остаточную индукцию от 0,8 до 1,2 Тл, а сплавы Альнико имеют коэрцитивную силу от 10 до 160 кА/м и остаточную индукцию от 0,6 до 1,4 Тл. Сплавы ални очень устойчивы к нагреву и коррозии и находят применение в печах для термообработки. Они также обладают очень высокой теплопроводностью (около 50 Вт/(м·К)) в сочетании с высокой прочностью при высоких температурах (до 800оC). Эти сплавы применяются в электронике, авиации, атомной энергетике и других областях.
- Алкомакс (Alcomax) - это сплавы на основе железа, никеля, кобальта и меди, которые содержат меньше алюминия, чем альнико. Сплавы Алкомакс имеют коэрцитивную силу около 150 кА/м и температурный коэффициент намагниченности около -0,02 %/°C - лучшее значение среди всех постоянных магнитов, что делает их идеальным выбором, когда требуется постоянное поле в широком диапазоне температур (от -270 °C до +500 °C). Эти характеристики делают их подходящими для применения в условиях высоких температур и коррозии. Однако, сплавы Алкомакс также имеют некоторые недостатки, такие как низкая остаточная индукция (около 1,4 Тл) и низкая устойчивость к размагничиванию. Поэтому, для получения лучших результатов, сплавы Алкомакс должны намагничиваться после сборки и избегать контакта с другими магнитами или сильными магнитными полями.
Заключение
Сплав альнико - это литой сплав на основе железа, алюминия, никеля и кобальта, который имеет высокую магнитную индукцию, температурную стабильность и разнообразие форм. Сплав альнико применяется для изготовления постоянных магнитов, которые используются в различных областях техники и науки. Однако, такой сплав имеет и недостатки, такие как малая коэрцитивная сила, твердость, хрупкость и высокая стоимость, которые ограничивают его применение. Сплав альнико является одним из самых дорогих сплавов для постоянных магнитов.