Smagnetizzazione alle alte temperature

La temperatura che può raggiungere un magnete dipende da diversi fattori:

il tipo di materiale magnetico utilizzato (neodimio o ferrite)
il tipo di temperatura del magnete
la forma del magnete
la disposizione dei magneti in un gruppo

I magneti al neodimio di tipo N perdono in modo permanente una parte della loro magnetizzazione a una temperatura superiore a 80°C, i nastri e i fogli a una temperatura superiore a 85 °C, i magneti in ferrite soltanto a una temperatura superiore a 250°. Un forte raffreddamento (per es. con azoto liquido) non danneggia il magnete al neodimio. I magneti in ferrite, invece, perdono una parte della loro magnetizzazione a una temperatura inferiore a -40°, i nastri e i fogli magnetici già a una temperatura inferiore a -20°.

Indice

Tipi di perdite di magnetizzazione in seguito all'esposizione ad alte temperature

Se si riscalda un magnete a una temperatura superiore alla cosiddetta "temperatura massima di esercizio", esso perde una parte della sua magnetizzazione. Ciò significa per es. che aderisce meno a una lastra di ferro, anche dopo che si è raffreddato. A partire da una certa temperatura, la cosiddetta "temperature di Curie", non resta più nessuna magnetizzazione.

A seconda di quanto è elevata la temperatura si distingue fra tre tipi di perdite:

Perdita di temperatura reversibile

Intervallo di temperatura: appena sopra la temperatura massima di esercizio
Il magnete ha una magnetizzazione più debole soltanto finché è caldo.
Quando si raffredda, riacquista completamente la sua potenza originaria.
In questo caso, è indifferente quante volte si riscalda e si raffredda il magnete.

Perdita irreversibile

Intervallo di temperatura: chiaramente al di sopra della temperatura massima di esercizio
Il magnete si indebolisce in modo duraturo, anche dopo che si è raffreddato.
Riscaldare il magnete più volte alla stessa temperatura non aumenta le perdite irreversibili.
Grazie a un campo magnetico esterno sufficientemente intenso, un magnete indebolito in modo irreversibile può essere nuovamente magnetizzato e tornare alla sua potenza originaria.

Perdita permanente di magnetizzazione

Per temperature intorno alla temperatura di Curie, la struttura dei magneti permanenti comincia a modificarsi in modo duraturo. In questo caso, una nuova magnetizzazione non è più possibile.

Tutti i tipi di perdite di temperatura descritte sopra compaiono in questo video. L'autore distingue tra "scaldare" (reversibile), "riscaldare" (irreversibile) e "arroventare" (permanente). Alla fine un magnete viene persino fuso. Probabilmente, non sorprende affatto che in seguito non fosse più presente alcuna magnetizzazione.

Durata del riscaldamento

Nel caso di perdite irreversibili la durata del riscaldamento ha un'influenza minima sull'entità delle perdite. Presupposto: la temperatura all'interno del magnete è uniforme durante il riscaldamento. Se un magnete di un certo spessore viene riscaldato intensamente per breve tempo, la temperatura esterna può essere molto più elevata della temperatura massima al centro del magnete. In questo caso le perdite di temperatura sono distribuite in modo irregolare; il magnete risulta perciò magnetizzato in modo non uniforme.

Forma del magnete, direzione di magnetizzazione e disposizione

Il verificarsi di perdite irreversibili durante il riscaldamento di un magnete dipende, oltre che dal tipo di temperatura, anche dai tre seguenti fattori. Le temperature massime di esercizio sono perciò sempre e soltanto dei valori indicativi.

Forma del magnete

La temperatura massima indicata può essere applicata senza problemi solo se i rapporti fra i lati del magnete sono "ottimali". A tale proposito vale la seguente regola: un magnete molto sottile, o meglio piatto, (sottigliezza = diametro diviso per altezza) subisce perdite irreversibili già a temperature inferiori alla temperatura massima di esercizio indicata.

Se invece il rapporto tra il diametro e l'altezza è inferiore a 4, il magnete può essere riscaldato a temperature superiori alla temperatura massima di esercizio indicata senza perdere la sua magnetizzazione.

Esempi di temperature massime di esercizio effettive per dischi magnetici liberi al neodimio:

Magnete	Diametro/altezza (sottigliezza)	Temperatura max. di esercizio indicata	Temperatura max. di esercizio effettiva
S-10-01-N	10	80 °C	ca. 60 °C
S-20-05-N	4	80 °C	ca. 80 °C
S-06-06-N	1	80 °C	ca. 140 °C

Direzione di magnetizzazione negli anelli magnetici

Negli anelli magnetici magnetizzati diametralmente la temperatura massima di esercizio può essere notevolmente inferiore. Consigliamo dei test preliminari nel caso in cui i magneti debbano essere esposti a temperature elevate.

Disposizione dei magneti

Più un magnete in una determinata disposizione è esposto a un campo magnetico opposto, più bassa è la sua temperatura massima di esercizio effettiva.

Le più piccole perdite di temperatura si verificano nelle disposizioni in cui un magnete in un circuito magnetico (analogamente a un circuito elettrico) si trova in "cortocircuito" magnetico. In un cortocircuito magnetico i due poli sono uniti da materiale ferromagnetico molto permeabile e non saturo, come per es. il ferro dolce. In questa disposizione a cortocircuito, infatti, non ci sono campi magnetici opposti. Questa disposizione a cortocircuito, tuttavia, si ritrova raramente nella prassi.

Temperature di esercizio dei magneti al neodimio

Ecco un riepilogo dei diversi tipi di temperature Neodym-Magneten (i dati provengono dalla pagina Proprietà fisiche dei magneti).

Tipo di temperatura	Temperatura max. di esercizio	Temperatura di Curie
N	80 °C *	310 °C
M	100 °C	340 °C
H	120 °C	340 °C
SH	150 °C	340 °C
UH	180 °C	350 °C
EH	200 °C	350 °C
AH	230 °C	350 °C

* Le temperature massime di esercizio in questa tabella sono soltanto dei valori indicativi. I magneti con la magnetizzazione N52 hanno una temperatura massima di esercizio di 65 °C.

Per applicazioni a temperature superiori a 80 °C abbiamo in assortimento dei tipi di magneti speciali con temperature di esercizio più elevate:

Scoprire i magneti per alte temperature

Temperature di esercizio dei magneti in ferrite

Per temperature più elevate sono più adatti i magneti in ferrite. Ecco un riepilogo sui nostri magneti in ferrite (desunto dalla pagina Proprietà fisiche dei magneti).

Tipo di temperatura	Temperatura max. di esercizio	Temperatura di Curie
Y35	250 °C	450 °C

Scoprire i magneti in ferrite

Temperature di esercizio dei nastri e dei fogli magnetici

Temperature inferiori a -20 °C e superiori a 85 °C danneggiano la struttura di nastri magnetici e di fogli magnetici. I prodotti perdono così in modo permanente una parte della loro magnetizzazione. Pertanto, non utilizzateli in luoghi in cui si registrano temperature alte o particolarmente basse.

I Supermagneti possono venire danneggiati dall'immersione in azoto liquido?

I magneti al neodimio non vengono danneggiati dall'immersione in azoto liquido a una temperatura di -196 °C (77 K). Pertanto possono essere utilizzati senza problemi per gli esperimenti con i superconduttori. Prestare attenzione a quanto segue: inizialmente la forza di attrazione aumenta leggermente quando il magnete si raffredda. A temperature inferiori a -125 °C, la forza di attrazione diminuisce costantemente. A -196 °C è ancora presente l'85-90% della forza di attrazione. Quando il magnete al neodimio viene riportato a temperatura ambiente, la forza di attrazione torna al valore iniziale.

I magneti in ferrite perdono in modo permanente una parte della loro magnetizzazione a temperature inferiori a -40 °. Non dovrebbero pertanto essere esposti a un raffreddamento eccessivo.

I nastri e i fogli magnetici perdono in modo permanente una parte della loro magnetizzazione a temperature inferiori a -20 °. Non dovrebbero pertanto essere esposti a un raffreddamento eccessivo.

Altre informazioni sui magneti

Tra le nostre FAQ trovate molte informazioni interessanti sui magneti, per esempio:

Quanto si possono scaldare i magneti?