Mikä on neodyymimagneettirenkaan koon ja sen magneettisen lujuuden välinen tieteellinen suhde?

1. Magneettisen lujuuden perus määritelmä
Pintamagneettikentän lujuus (yksikkö: Gauss tai Tesla): osoittaa magneettikentän magneettikentän koon, joka vaikuttaa suoraan adsorptiovoimaan tai ulkoisen esineen voimaan.
Magneettinen flux (yksikkö: Weber): liittyy magneetin tilavuuteen. Mitä suurempi tilavuus, sitä suurempi kokonaismagneettinen vuoto on.
Magneettinen energiatuote (BHMAX): Parametri, joka mittaa magneetin energian varastointikapasiteettia, joka määritetään itse materiaalin remanenssi (BR) ja pakkovoiman (HC) avulla.

Neodyymirengasmagneetti

2. Kokoparametrien vaikutus magneettiseen voimaan
Ulomman halkaisija (OD) ja sisähalkaisija (ID):
Ulomman halkaisijan lisääntyminen: Lisää magneetin poikkileikkauspinta-ala (pyöreä poikkileikkauspinta-ala = π × (OD²-ID²)/4), kokonaismagneettinen vuoto kasvaa vastaavasti, mutta pintamagneettikentän lujuus voi vähentyä hiukan magneettikentän jakautumisen diffuusion vuoksi.
Sisäsalkaisijan nousu: Saman ulomman halkaisijan alla sisärahalkaisijan kasvu vähentää magneetin tilavuutta, mikä johtaa kokonaismagneettisen vuodon vähentymiseen, mutta keskialueen magneettikenttä voi olla tiivistynyt (esimerkiksi kun aksiaalisesti magnetoitu).
Paksuus (korkeus):
Paksuuden lisääminen lisää suoraan magneetin tilavuutta, mikä lisää kokonaismagneettista vuotoa. Pintamagneettikentän lujuus ei kuitenkaan kasva lineaarisesti, koska magneettikentän vaimennus on käänteisesti verrannollinen etäisyyden neliöön ja liiallinen paksuus voi aiheuttaa dispergoitumisen magneettikentän jakautumisen.

3. Magnetointisuunta ja magneettikentän jakauma
Aksiaalinen magnetointi (magneettikenttä renkaan paksuussuunta):
Magneettikenttä on keskittynyt renkaan molemmissa päissä (ylä- ja alahenkilöt), ja keskikierroksen magneettikenttä on heikko. Paksuuden lisääminen pidentää magneettikenttäpolkua ja voi vähentää hiukan pinnan magneettikentän voimakkuutta.
Radiaalinen magnetointi (magneettikenttä renkaan kehää pitkin):
Magneettikenttä on keskittynyt renkaan sisä- ja ulomman halkaisijan pintoihin. Tällä hetkellä sisähalkaisijan ja ulkoreunan halkaisijan välinen kokoero vaikuttaa magneettikentän tasaisuuteen, ja pienempi sisähalkaisija voi johtaa voimakkaampaan sisäiseen magneettikentän pitoisuuteen.

4. Kentän demagnizoiva vaikutus (kenttä demagnizoiva)
Magneetin muodon tuottama käänteinen magneettikenttä heikentää tehokasta magneettikentän voimakkuutta.
Rengasmagneetin demagnetointikerroin liittyy sen kuvasuhteeseen (paksuus/halkaisija). Ohuemmilla magneettirenkaisilla on voimakkaampia demagnetointikenttiä, mikä voi aiheuttaa todellisen magneettisen voiman olevan alhaisempi kuin teoreettinen arvo; Paksemmilla magneettisella renkailla on heikompi demagnetointivaikutus, ja magneettinen voima on lähempänä materiaalin teoreettista suorituskykyä.

5. Matemaattinen malli ja empiirinen laki
Magneettisen flux-kaava: Magneettinen kokonaisvirta φ ≈ BR × A (A on poikkileikkausalue), mikä osoittaa, että ulkoreunan halkaisija ja sisähalkaisija määrittävät epäsuorasti magneettisen vuon vaikuttamalla poikkileikkausalueelle.
Pintamagneettikentän voimakkuuden arviointi: Aksiaalisesti magnetoiduille rengasmagneeteille pinnan magneettikentän lujuus (b) lähestyy remanenssia (BR) paksuuden noustessa, mutta demagnetointikenttä vaikuttaa siihen, todellinen arvo on yleensä 50% ~ 80% BR: stä.
Kokorajoitus: Kun magneettikoko on liian pieni (kuten mikrorenkaat), materiaalin viljarajavaikutus ja prosessointitarkkuus voivat aiheuttaa merkittävästi magneettisten ominaisuuksien vähenemistä.

6. Kompromissit käytännön sovelluksissa
Moottorit ja generaattorit: Vaaditaan korkea magneettinen flux, ja yleensä valitaan suurempia ulkoreunanhalkaisijoita ja paksuuksia, mutta tilarajoituksia ja pyörrevirran häviöitä on otettava huomioon.
Anturit ja magneettinen kytkentä: Luottamalla korkean pinnan magneettikentän lujuuteen, pienempiä sisähalkaisijoita ja ohuempia magneettirenkaita voidaan valita magneettikentän keskittämään.
Magneettinen adsorptio: Kokonaismagneettinen flux (adsorptiovoima) ja magneettikentän gradientin (toimintaetäisyys) on oltava tasapainossa. Esimerkiksi paksuuden lisääminen voi pidentää adsorptioetäisyyttä, mutta se on optimoitava magneettisen johtavan materiaalin avulla.

7. Kokeellinen todentaminen tapaus
Ulomman halkaisija on kiinnitetty, sisähalkaisijan muutokset: Sisäsalkaisija kasvaa 5 mm: stä 15 mm: iin (halkaisija 30 mm), kokonaismagneettihalvaus laskee noin 40%, mutta magneettikentän lujuus keskialueella kasvaa 20% (aksiaalinen magnetointi).
Paksuus kaksinkertaistui: paksuus kasvaa 5 mm: stä 10 mm: iin (ulomman halkaisijan 20 mm, sisähalkaisija 10 mm), pintamagneettikentän lujuus kasvaa 4500 Gaussista 6000 Gaussiin, mutta kun se kasvaa edelleen 15 mm: iin, se kasvaa vain 6300 Gaussiin, ja lisäysnopeus hidastuu.