Magnettechnik
Grundlagen, Werkstoffe, Anwendungen
Die Magnetwerkstoffe stellen eine wichtige Gruppe von Sonderwerkstoffen dar, deren Verfügbarkeit unabdingbare Voraussetzung für elektrische und elektronische Problemlösungen in fast allen Bereichen der Wirtschaft ist. Sie haben in den letzten Jahren...
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Produktinformationen zu „Magnettechnik “
Klappentext zu „Magnettechnik “
Die Magnetwerkstoffe stellen eine wichtige Gruppe von Sonderwerkstoffen dar, deren Verfügbarkeit unabdingbare Voraussetzung für elektrische und elektronische Problemlösungen in fast allen Bereichen der Wirtschaft ist. Sie haben in den letzten Jahren entscheidende Innovationen in der Energie-, Informations-, Kommunikations-, Licht-, Identifikations-, Antriebs- und Automatisierungstechnik, Gebäudeautomation sowie Heim- und Automotivelektronik ermöglicht. Die erreichten Fortschritte auf dem Gebiet der Theorie der Werkstoffe, der Technologien zu Ihrer Herstellung einschließlich ihrer wichtigsten Anwendungsgebiete werden in diesem Werk beschrieben und neu bewertet. Die physikalischen Grundlagen zum Verständnis der Eigenschaften magnetischer Werkstoffe erfordern eine Einführung in die Theorie des Festkörpermagnetismus. Sie schafft die Basis für die Vorausbestimmung der Eigenschaftsbilder der Werkstoffe, die Berechnung magnetischer Konstruktionen und zur Erklärung der Funktionen magnetischer Bauelemente. In diesem Sinne stellt die "Magnettechnik" den Versuch dar, die erforderlichen Grundlagen auf der Basis der Feldtheorie, des Mikromagnetismus und der Quantentheorie (Kapitel 1) verständlich für Studierende, Entwicklungsingenieure und Konstrukteure darzustellen und umfangreiche Informationen zu modernen Magnetwerkstoffen (Kapitel 3), zur Messung ihrer Eigenschaften durch konventionelle und neueste Messmethoden (Kapitel 2) sowie wichtige Anwendungsgebiete (Kapitel 4) zu vermitteln. Die langjährigen Erfahrungen der Autoren auf dem Gebiet des Festkörpermagnetismus haben zu einer ausgewogenen Zusammenfassung des Gesamtgebietes geführt. Die zahlreichen bildlichen Darstellungen sollen dem besseren Verständnis des Textes dienen, sind aber in den Kapiteln 3 und 4 zugleich Orientierung und Anleitung zur Auslegung magnetischer Konstruktionen. Die Spinelektronik stellt ein neues Feld für die Werkstoff- und Technologieentwicklung dar und wird Ausgangspunkt vielfältiger Innovationen
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sein. Mit dieser Gesamtdarstellung und einem starken Bezug zur Praxis richtet sich das Buch an Studierende, Ingenieure und Konstrukteure. Die Auswahl informativer Tabellen zu den magnetischen Eigenschaften der Werkstoffe und Bauelemente erhebt die Magnettechnik in den Stand eines aktuellen Nachschlagewerkes. Wer beruflich in irgendeiner Form mit der Werkstoff- und Magnettechnik zu tun hat, für den ist dieses kompakte Buch, mit seiner Fülle von Informationen, ein unersetzliches Standardwerk.
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Lese-Probe zu „Magnettechnik “
1.5.4.2 Paraprozess (S. 47-48)In dem Bereich hoher magnetischer Feldstärken wächst die Magnetisierung über den Wert an, der dem thermodynamischen Gleichgewicht entspricht. Dieser Beitrag p(H) ist von dem Werkstoffzustand unabhängig [8].
1.5.5 Änderung der Magnetisierung
1.5.5.1 Abmagnetisieren
Die Magnetisierung einer Probe kann durch folgende Verfahren auf Null reduziert werden:
• Thermische Entmagnetisierung
Die Probe ist über die Curie-Temperatur zu erhitzen und in einem feldfreien Raum abzukühlen. Dieser Abmagnetisierungsvorgang ist nur dann anwendbar, wenn bei der Erwärmung keine bleibenden Änderungen (Zusammensetzung u.a.) des Werkstoffzustandes auftreten. Nach der thermischen Entmagnetisierung sind im Vergleich zu den anderen Entmagnetisierungsverfahren wesentlich mehr Bloch-Wände vorhanden. Die benötigte Sättigungsfeldstärke ist hier kleiner im Vergleich zu anderen Entmagnetisierungsarten. Werden z.B. Dauermagnete bei der Montage vormagnetisiert, so sollte die volle Aufmagnetisierung in die Feldrichtung der Vormagnetisierung erfolgen.
• Wechselfeldentmagnetisierung Es wird ein Wechselfeld mit abnehmender Amplitude angelegt. Die Reduzierung der Wechselfeldamplitude muss insbesondere in dem Bereich der Koerzitivfeldstärke in möglichst kleinen Schritten erfolgen. Die Abnahme je Vorzeichenwechsel sollte in diesem Gebiet 1/10 bis 1/20 des Wertes der Koerzitivfeldstärke nicht übersteigen. Bei weichmagnetischen Werkstoffen ist eine Entmagnetisierung in Luftspulen möglich (50 Hz Wechselstrom). Es genügt dabei, kleine magnetische Bauteile aus einer mit Wechselstrom durchflossenen Spule zu entfernen. Die Bewegung an den Spulenenden muss jedoch hinreichend langsam sein. Bei größeren Bauteilen können infolge der sich ausbildenden
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Wirbelströme Probleme durch eine Erwärmung auftreten. Bei mechanisch empfindlichen Geräten (Uhren usw.) sind die entstehenden Kräfte zu berücksichtigen, die gemäß der jeweiligen Werkstoffsuszeptibilität unterschiedlich auf die Konstruktionselemente einwirken.
1.5.5.2 Aufmagnetisieren
Zur Erreichung der magnetischen Sättigung ist eine Mindestfeldstärke Hs (s. Abschn. 1.5.1) notwendig. Spezielle Methoden zur Aufmagnetisierung für Dauermagnete sind in Abschnitt 2.1 dargestellt. Auf- bzw. Abmagnetisierungsvorgänge durch mechanische Einwirkung können auf Druck- und Zugspannungen zurückgeführt werden. Hierbei wirken diese mechanischen Spannungen wie ein hydrostatischer Druck auf alle die Bloch- Wände, die nicht vom 180°-Typ sind. Damit wird die Sekundärstruktur (s. Abschn. 1.4.2) beeinflusst, die über eine Rückwirkung auf die Primärstruktur auch die180°-Wände erfasst. Diese Veränderung der Domänenstruktur kann zu einer neuen stabilen Anordnung führen, die durch eine weitere Einwirkung über mechanische Einflüsse nicht mehr rückgängig gemacht werden kann und so eine Aufmagnetisierung bewirkt. Dieser Prozess wird durch magnetische Gleichfelder beeinflusst, wobei das geomagnetische Feld und die Beeinflussung durch magnetisierte Werkzeuge (z.B. mit der Annäherung an magnetische Spannplatten) ausreichen können, um die Domänenstruktur auch irreversibel zu verändern. Der dabei entstehende magnetische Fluss macht sich bei großen Eisenkörpern (Schiffen), aber auch bei einer Konzentration des Flusses auf kleine Querschnitte (z.B. Bohrer und Fräser bei Werkzeugmaschinen) bemerkbar und kann nur durch Abmagnetisierung bzw. durch eine Flussunterbrechung reduziert werden.
1.5.5.2 Aufmagnetisieren
Zur Erreichung der magnetischen Sättigung ist eine Mindestfeldstärke Hs (s. Abschn. 1.5.1) notwendig. Spezielle Methoden zur Aufmagnetisierung für Dauermagnete sind in Abschnitt 2.1 dargestellt. Auf- bzw. Abmagnetisierungsvorgänge durch mechanische Einwirkung können auf Druck- und Zugspannungen zurückgeführt werden. Hierbei wirken diese mechanischen Spannungen wie ein hydrostatischer Druck auf alle die Bloch- Wände, die nicht vom 180°-Typ sind. Damit wird die Sekundärstruktur (s. Abschn. 1.4.2) beeinflusst, die über eine Rückwirkung auf die Primärstruktur auch die180°-Wände erfasst. Diese Veränderung der Domänenstruktur kann zu einer neuen stabilen Anordnung führen, die durch eine weitere Einwirkung über mechanische Einflüsse nicht mehr rückgängig gemacht werden kann und so eine Aufmagnetisierung bewirkt. Dieser Prozess wird durch magnetische Gleichfelder beeinflusst, wobei das geomagnetische Feld und die Beeinflussung durch magnetisierte Werkzeuge (z.B. mit der Annäherung an magnetische Spannplatten) ausreichen können, um die Domänenstruktur auch irreversibel zu verändern. Der dabei entstehende magnetische Fluss macht sich bei großen Eisenkörpern (Schiffen), aber auch bei einer Konzentration des Flusses auf kleine Querschnitte (z.B. Bohrer und Fräser bei Werkzeugmaschinen) bemerkbar und kann nur durch Abmagnetisierung bzw. durch eine Flussunterbrechung reduziert werden.
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Inhaltsverzeichnis zu „Magnettechnik “
Aus dem Inhalt:Grundlagen; Messtechnik; Magnetische Werkstoffe, Anwendungen
magnetischer Werkstoffe; Auslegung magnetischer Kreise, Normen und
Standards; etc.
Bibliographische Angaben
- Autoren: Jürgen Schneider , Lothar Michalowsky
- 2006, 3., aktualisierte Auflage, XIV, 366 Seiten, mit zahlreichen Abbildungen, Maße: 14,8 x 21 cm, Flex. Einband, Deutsch
- Herausgegeben: Lothar Michalowsky, Jürgen Schneider
- Verlag: Vulkan Verlag
- ISBN-10: 380272139X
- ISBN-13: 9783802721397
- Erscheinungsdatum: 01.01.1960
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