Demagnetisering door hitte
Hoe warm mogen magneten worden?
Wanneer we het hebben over de temperatuurgrens waarop magneten beginnen hun magnetische kracht te verliezen, moeten we rekening houden met verschillende factoren:
- Het type magneetmateriaal, zoals neodymium of ferriet
- Het temperatuurtype van de magneet
- De vorm van de magneet
- De rangschikking van de magneten in een groep
Neodymium magneten van het type N ervaren een permanent verlies van hun magnetisering vanaf 80°C.
Magneetband en -folie bereiken dit punt al bij 85°C.
Ferrietmagneten kunnen daarentegen temperaturen tot wel 250°C weerstaan.
Interessant is dat sterke afkoeling, bijvoorbeeld in vloeibaar stikstof, geen schade toebrengt aan neodymium magneten. Ferrietmagneten verliezen echter onder -40°C een deel van hun magnetisering, en magneetband en -folie al onder -20°C.
Laten we wat dieper in deze materie duiken om meer te weten te komen.
Soorten houdkrachtverlies door warmte
Wanneer een magneet wordt verhit boven zijn “maximale gebruikstemperatuur”, treedt er een verlies van magnetische lading op, wat resulteert in een verminderde hechtkracht, zelfs na afkoeling. Bij het bereiken van de zogenaamde “Curie-temperatuur” verdwijnt alle magnetisering.
Er zijn drie soorten verliezen te onderscheiden op basis van temperatuurhoogte:
Omkeerbaar verlies van houdkracht
Dit gebeurt net boven de maximale gebruikstemperatuur. De magneet wordt tijdelijk zwakker, maar herwint zijn volledige oorspronkelijke sterkte bij afkoeling. Het aantal keren dat een magneet verhit en afgekoeld wordt, heeft geen invloed.
Onomkeerbaar verlies van houdkracht
Dit vindt plaats bij temperaturen ver boven de maximale gebruikstemperatuur. De magneet blijft permanent verzwakt, zelfs na afkoeling. Herhaaldelijke verhitting op dezelfde temperatuur versterkt deze onomkeerbare verliezen niet. Echter, door een sterk extern magneetveld kan een permanent verzwakte magneet door hermagnetisering weer zijn oorspronkelijke sterkte bereiken.
Permanent verlies van houdkracht
Rondom de Curie-temperatuur begint de structuur van permanente magneten blijvend te veranderen. Opnieuw magnetiseren is dan niet meer mogelijk.
Invloed van verhittingsduur
Bij onomkeerbare verliezen heeft de duur van verhitting slechts een minimale impact op de sterkte van de verliezen, mits de temperatuur binnen de magneet gelijkmatig is. Bij kortstondige sterke verhitting van een dikke magneet kan de buitentemperatuur aanzienlijk hoger liggen dan de maximale kerntemperatuur, wat resulteert in locatie-afhankelijke temperatuurverliezen – de magneet raakt onregelmatig gemagnetiseerd.
Magneetvorm, magnetiseringsrichting en rangschikking
Naast het temperatuurtype van een magneet, beïnvloeden ook de magneetvorm, de magnetiseringsrichting en de rangschikking van de magneten het optreden van onomkeerbare verliezen. De opgegeven maximale gebruikstemperaturen dienen dus als richtlijnen, niet als absolute waarden.
De aangegeven maximale temperatuur is alleen haalbaar als de verhoudingen van de zijden van de magneet “optimaal” zijn. Een dunne of platte magneet kan al bij lagere temperaturen dan de aangegeven maximale gebruikstemperatuur onomkeerbare verliezen lijden. Is de verhouding van doorsnede tot hoogte echter kleiner dan 4, dan kan de magneet zonder verlies van magnetisering sterker verhit worden dan de aangegeven maximale gebruikstemperatuur.
