알니코
AlnicoAlnico는 철 외에 주로 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 코발트(Co)로 구성된 철 합금 군으로, 따라서[1] 약자는 al-ni-co입니다.구리를 포함하기도 하고 때로는 티타늄을 포함하기도 합니다.알니코 합금은 강자성이며 영구 자석을 만드는 데 사용됩니다.1970년대 희토류 자석이 개발되기 전에는 영구 자석의 가장 강한 형태였다.이 제품군에 속하는 합금의 다른 상표명은 다음과 같습니다.Alni, Alcomax, Hycomax, Columax, Ticonal.[2]
알니코 합금의 구성은 일반적으로 Al 8~12%, Ni 15~26%, Co 5~24%, Cu 6%, Ti 1%이며 나머지는 Fe입니다.알니코의 개발은 1931년에 시작되었고, 그 때 T.일본의 Mishima는 철, 니켈 및 알루미늄 합금의 보압력이 400외스트(32kA/m)로 [3]당시 최고의 자석강보다 두 배나 높다는 사실을 발견했습니다.
특성.
알니코 합금은 강한 자기장을 생성하기 위해 자화할 수 있고 높은 보자기력(탈자 저항성)을 가지므로 강한 영구 자석을 만들 수 있습니다.일반적으로 이용 가능한 자석 중 네오디뮴과 사마륨 코발트와 같은 희토류 자석만이 더 강하다.알니코 자석은 극에서 지구 자기장의 약 3000배인 1500가우스(0.15테슬라)의 자기장 강도를 만들어낸다.알니코의 일부 브랜드는 등방성이며 어떤 방향으로든 효율적으로 자화할 수 있습니다.알니코 5 및 알니코 8과 같은 다른 유형은 각각 바람직한 자화 방향 또는 방향을 갖는 이방성입니다.이방성 합금은 일반적으로 등방성 형태보다 바람직한 방향에서 자기 용량이 크다.Alnico의 잔류량(Br)은 12,000G(1.2T)를 초과할 수 있으며, 보자기력(Hc)은 최대 1000Oersted(80kA/m), 최대 에너지 생성물(BH)max은 최대 5.5MG·Oe(44T·A/m)가 될 수 있다.이는 알니코가 폐쇄형 자기회로에서 강한 자속을 발생시킬 수 있지만 소자 저항은 상대적으로 작다는 것을 의미합니다.영구 자석의 극에서 전계 강도는 모양에 따라 크게 달라지며 일반적으로 재료의 잔류 강도보다 훨씬 낮습니다.
Alnico 합금은 최대 작업 온도가 일반적으로 약 538°C(1,000°F)[4]로 제한되지만 자성 재료 중 퀴리 온도가 약 800°C(1,470°F)로 가장 높습니다.그것들은 붉게 [5]달궈도 유용한 자성을 가진 유일한 자석이다.이러한 특성은 알루미늄과 다른 성분 간의 금속 간 결합으로 인한 강한 질서 경향의 결과일 뿐만 아니라 그 취약성 및 높은 녹는점도 있습니다.그것들은 또한 적절하게 다루어진다면 가장 안정적인 자석들 중 하나이다.알니코 자석은 세라믹 자석과 달리 전기 전도성이 있다.
| MMPA 학급 | IEC 코드 레퍼런스 | 화학의 구성. (밸런스 아이언) 모든 합금에 대하여) | 자기 특성 | 물리 속성 | 열특성 | |||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 맥스. 에너지 제품. (BH) max | 잔존 인덕션 Br. | 강압적인 힘. Hc | 본질적 강압적인 힘. Hci | 밀도 | 인장 힘 | 가로 계수 파열 | HRC | 계수 의 온도 팽창 °C당 10−6 | 전기 저항률 옴cm x 10-6" (20°C에서) | 리버서블 임시직 계수 °C당 변화율(%) | 퀴리 온도 | 맥스. 서비스 온도 | ||||||||||||||||||
| 알 | 니 | 회사 | CU | 티 | MGOe | kJ/m3 | 가우스 | mT | 이상 | kA/m | 동작하지 않다 | kA/m | 중량/인치3 | g/cm3 | psi | 폭×106 | psi | 폭×106 | 근처에 Br. | 근처에 맥스. 에너지 자극하다. | 듣다 Hc | °C | 화씨 | °C | 화씨 | |||||
| 등방성 캐스트 알니코 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 알니코 1호 | R1-0-1 | 12 | 21 | 5 | 3 | - | 1.4 | 11.1 | 7200 | 720 | 470 | 37 | 480 | 38 | 0.249 | 6.9 | 4000 | 28 | 14000 | 97 | 45 | 12.6 | 75 | |||||||
| 알니코 2 | R1-0-4 | 10 | 19 | 13 | 3 | - | 1.7 | 13.5 | 7500 | 750 | 560 | 45 | 580 | 46 | 0.256 | 7.1 | 3000 | 21 | 7000 | 48 | 45 | 12.4 | 65 | -0.03 | -0.02 | -0.02 | 810 | 1490 | 450 | 840 |
| 알니코 3 | R1-0-2 | 12 | 25 | - | 3 | - | 1.35 | 10.7 | 7000 | 700 | 480 | 38 | 500 | 40 | 0.249 | 6.9 | 12000 | 83 | 23000 | 158 | 45 | 13.0 | 60 | |||||||
| 이방성 주조 알니코 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 알니코 5 | R1-1-1 | 8 | 14 | 24 | 3 | - | 5.5 | 43.8 | 12800 | 1280 | 640 | 51 | 640 | 51 | 0.264 | 7.3 | 5400 | 37 | 10500 | 72 | 50 | 11.4 | 47 | -0.02 | -0.015 | +0.01 | 860 | 1580 | 525 | 975 |
| 알니코 5DG | R1-1-2 | 8 | 14 | 24 | 3 | - | 6.5 | 57.7 | 13300 | 1330 | 670 | 53 | 670 | 53 | 0.264 | 7.3 | 5200 | 36 | 9000 | 62 | 50 | 11.4 | 47 | |||||||
| 알니코 5-7 | R1-1-3 | 8 | 14 | 24 | 3 | - | 7.5 | 59.7 | 13500 | 1350 | 740 | 59 | 740 | 59 | 0.264 | 7.3 | 5000 | 34 | 8000 | 55 | 50 | 11.4 | 47 | |||||||
| 알니코 6 | R1-1-4 | 8 | 16 | 24 | 3 | 1 | 3.9 | 31.0 | 10500 | 1050 | 780 | 62 | 800 | 64 | 0.265 | 7.3 | 23000 | 158 | 45000 | 310 | 50 | 11.4 | 50 | -0.02 | -0.015 | +0.03 | 860 | 1580 | 525 | 975 |
| 알니코 8 | R1-1-5 | 7 | 15 | 35 | 4 | 5 | 5.3 | 42.2 | 8200 | 820 | 1650 | 131 | 1860 | 148 | 0.262 | 7.3 | 10000 | 59 | 30000 | 207 | 55 | 11.0 | 53 | -0.025 | -0.01 | +0.01 | 860 | 1580 | 550 | 1020 |
| 알니코 8HC | R1-1-7 | 8 | 14 | 38 | 3 | 8 | 5.0 | 39.8 | 7200 | 720 | 1900 | 151 | 2170 | 173 | 0.262 | 7.3 | 10000 | 59 | 30000 | 207 | 55 | 11.0 | 54 | -0.025 | -0.01 | +0.01 | 860 | 1580 | 550 | 1020 |
| 알니코 9 | R1-1-6 | 7 | 15 | 35 | 4 | 5 | 9.0 | 71.6 | 10600 | 1060 | 1500 | 119 | 1500 | 119 | 0.262 | 7.3 | 7000 | 48 | 8000 | 55 | 55 | 110. | 53 | -0.025 | -0.01 | +0.01 | 860 | 1580 | 550 | 1020 |
| 등방성 소결 알니코 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 알니코 2 | R1-0-4 | 10 | 19 | 13 | 3 | - | 1.5 | 11.9 | 7100 | 710 | 550 | 44 | 570 | 45 | 0.246 | 6.8 | 65000 | 448 | 70000 | 483 | 45 | 123.4 | 68 | |||||||
| 이방성 소결 알니코 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 알니코 5 | R1-1-10 | 8 | 14 | 24 | 3 | - | 3.9 | 31.0 | 10900 | 1090 | 620 | 49 | 630 | 50 | 0.250 | 6.9 | 50000 | 345 | 55000 | 379 | 45 | 11.3 | 50 | |||||||
| 알니코 6 | R1-1-11 | 8 | 15 | 24 | 3 | 1 | 2.9 | 23.1 | 9400 | 940 | 790 | 63 | 820 | 65 | 0.250 | 6.9 | 55000 | 379 | 100000 | 689 | 45 | 11.4 | 54 | |||||||
| 알니코 8 | R1-1-12 | 7 | 15 | 35 | 4 | 5 | 4.0 | 31.8 | 7400 | 740 | 1500 | 119 | 1690 | 134 | 0.252 | 7.0 | 50000 | 345 | 55000 | 379 | 45 | 11.0 | 54 | |||||||
| 알니코 8HC | R1-1-13 | 7 | 14 | 38 | 3 | 8 | 4.5 | 35.8 | 6700 | 670 | 1800 | 143 | 2020 | 161 | 0.252 | 7.0 | 55000 | 379 | 45 | 11.0 | 54 | |||||||||
2018년 기준으로 알니코 자석의 가격은 약 44 USD/kg (US$20/lb) 또는 US$max[6]4.30/BH입니다.
분류
알니코 자석은 전통적으로 MMPA(Magnetic Materials Producers Association)에 의해 할당된 번호(예: 알니코 3 또는 알니코 5)를 사용하여 분류됩니다.이러한 분류는 화학 성분과 자기 특성을 나타냅니다.(분류번호 자체는 자석의 특성과 직접적인 관계가 없습니다.예를 들어 수치가 높을수록 반드시 더 강한 자석이 되는 것은 아닙니다.[7]
이러한 분류 번호는 아직 사용 중이지만 MMPA에 의해 새로운 시스템에 의해 권장되지 않는다. MMPA는 메가유스 오어스테드의 최대 에너지 생성물과 고유 강압력에 기초한 알니코 자석을 킬로유어스테드로 지정하고 IEC 분류 [7]시스템을 사용한다.
제조 공정
알니코 자석은 주조 또는 소결 [8]공정에 의해 생산된다.주조 알니코는 기존의 수지 접합 모래 몰드를 사용하여 생산됩니다.소결 알니코 자석은 분말 금속 제조법을 사용하여 형성된다.소결 알니코는 복잡한 [9]기하학에 적합합니다.
생성되는 알니코는 대부분 이방성인데, 이는 입자의 자기 방향이 한 방향으로 향한다는 것을 의미합니다.이방성 알니코 자석은 임계 온도 이상으로 가열하여 자기장의 존재 하에서 냉각함으로써 배향된다.등방성과 이방성 알니코 모두 최적의 자기 특성을 개발하기 위해 적절한 열처리가 필요합니다. 알니코가 없다면 알니코의 보자기력은 약 10Oe로 연자성 물질인 기술 철과 견줄 수 있습니다.열처리 알니코가 "침전 물질"이라는 복합 재료가 된 후, 알니코는 풍부한 NiAl 매트릭스에 철과 코발트가[10] 풍부한 침전물로 구성됩니다.
Alnico의 이방성은 퀴리점 근처에서 900°C(1,650°F)에서 800°C(1,470°F)로 냉각될 때 발생하는 침전물 입자 핵 형성 중에 외부 자기장을 적용하여 원하는 자기축을 따라 방향을 잡는다.외부 자기장이 없으면 자연 자화로 인해 다른 방향의 국소 이방성이 존재합니다.침전물 구조는 자화 변화에 대한 "장벽"으로, 재료를 중간 상태로 만들기 위해 많은 에너지를 필요로 하는 자화 상태를 거의 선호하지 않기 때문입니다.또 약한 자기장은 매트릭스상의 자화만을 이동시켜 가역적이다.
사용하다
알니코 자석은 강력한 영구 자석이 필요한 산업 및 소비자 용도로 널리 사용됩니다. 예를 들어 전기 모터, 전기 기타 픽업, 마이크, 센서, 확성기, 마그네트론 튜브 및 소 자석이 있습니다.많은 용도에서는 더 강한 필드(B)와 더 큰 에너지 제품(Br·Hmax)을 통해 특정 용도에 더 작은 크기의 자석을 사용할 수 있는 희토류 자석으로 대체되고 있습니다.
레퍼런스
- ^ Hellweg, Paul (1986). The Insomniac's Dictionary. Facts On File Publications. p. 115. ISBN 978-0-8160-1364-7.
- ^ Brady, George Stuart; Clauser, Henry R.; Vaccari, John A. (2002). Materials Handbook: An Encyclopedia for Managers. McGraw-Hill Professional. p. 577. ISBN 978-0-07-136076-0.
- ^ Cullity, B. D.; C. D. Graham (2008). Introduction to Magnetic Materials. Wiley-IEEE. p. 485. ISBN 978-0-471-47741-9.
- ^ 아놀드-알니코 자석.Arnoldmagnetics.com 를 참조해 주세요.2011-07-30에 취득.
- ^ Hubert, Alex; Rudolf Schäfer (1998). Magnetic domains: the analysis of magnetic microstructures. Springer. p. 557. ISBN 978-3-540-64108-7.
- ^ 2019-03-12년 Wayback Machine에 보관된 FAQ입니다.Magnetsales.com 를 참조해 주세요.2011-07-30에 취득.
- ^ a b "Standard Specifications for Permanent Magnet Materials (MMPA Standard No. 0100-00)" (PDF). Magnetic Materials Producers Association. Retrieved 9 September 2015.
- ^ Campbell, Peter (1996). Permanent magnet materials and their application. UK: Cambridge University Press. pp. 35–38. Bibcode:1996pmma.book.....C. ISBN 978-0-521-56688-9.
- ^ [1] thomas-skinner.com 。토마스 & 스키너 주식회사고성능 자성 재료.2019년 8월 1일 웹사이트에서 발췌
- ^ Chu, W.G; Fei, W.D; Li, X.H; Yang, D.Z; Wang, J.L (2000). "Evolution of Fe-Co rich particles in Alnico 8 alloy thermomagnetically treated at 800 °C". Materials Science and Technology. 16 (9): 1023–1028. doi:10.1179/026708300101508810. S2CID 137015369.