วัสดุแม่เหล็กแข็ง: คุณสมบัติ ลักษณะการใช้งาน

สารบัญ:

วัสดุแม่เหล็กแข็ง: คุณสมบัติ ลักษณะการใช้งาน
วัสดุแม่เหล็กแข็ง: คุณสมบัติ ลักษณะการใช้งาน
Anonim

วันนี้แทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะหาอุตสาหกรรมทางเทคนิคที่ไม่ใช้วัสดุแม่เหล็กแบบแข็งและแม่เหล็กถาวร เหล่านี้ได้แก่ อะคูสติก อิเล็กทรอนิกส์วิทยุ คอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์วัด และระบบอัตโนมัติ ความร้อนและพลังงาน พลังงานไฟฟ้า และการก่อสร้าง และโลหะวิทยา และการขนส่งทุกประเภท เกษตรกรรม และการแพทย์ และการแปรรูปแร่ และ แม้แต่ในครัวของทุกคนก็มีเตาอบไมโครเวฟ มันทำให้พิซซ่าอุ่นขึ้น เป็นไปไม่ได้ที่จะแจกแจงทุกสิ่ง วัสดุแม่เหล็กจะติดตามเราในทุกย่างก้าวของชีวิต และผลิตภัณฑ์ทั้งหมดที่ใช้ความช่วยเหลือของพวกเขาทำงานตามหลักการที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง: เครื่องยนต์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีหน้าที่ของตัวเองและอุปกรณ์เบรกมีของตัวเอง ตัวคั่นทำสิ่งหนึ่ง และเครื่องตรวจจับข้อบกพร่องทำหน้าที่อีกอย่างหนึ่ง อาจไม่มีรายชื่ออุปกรณ์ทางเทคนิคทั้งหมดที่ใช้วัสดุแม่เหล็กแบบแข็ง มีอยู่มากมาย

วัสดุแม่เหล็กแข็ง
วัสดุแม่เหล็กแข็ง

ระบบแม่เหล็กคืออะไร

โลกของเราเป็นระบบแม่เหล็กที่มีน้ำมันหล่อเลี้ยงเป็นพิเศษ ส่วนที่เหลือทั้งหมดสร้างขึ้นบนหลักการเดียวกัน วัสดุแม่เหล็กแข็งมีคุณสมบัติการทำงานที่หลากหลายมาก ในแค็ตตาล็อกของซัพพลายเออร์ มันไม่ได้ไร้ประโยชน์ที่จะให้พารามิเตอร์ของพวกเขาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคุณสมบัติทางกายภาพด้วย นอกจากนี้ยังสามารถเป็นวัสดุที่แข็งด้วยแม่เหล็กและอ่อนนุ่มด้วยแม่เหล็ก ตัวอย่างเช่น ถ่ายภาพเอกซ์เรย์แบบเรโซแนนซ์โดยใช้ระบบที่มีสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอสูง และเปรียบเทียบกับตัวคั่นซึ่งสนามมีความไม่เท่ากันอย่างรวดเร็ว หลักการค่อนข้างแตกต่าง! ระบบแม่เหล็กได้รับการควบคุม ซึ่งสามารถเปิดและปิดสนามได้ นั่นคือวิธีการออกแบบอุปกรณ์จับยึด และบางระบบถึงกับเปลี่ยนสนามแม่เหล็กในอวกาศ เหล่านี้เป็น klystrons ที่รู้จักกันดีและโคมไฟคลื่นเดินทาง คุณสมบัติของวัสดุแม่เหล็กชนิดอ่อนและแข็งนั้นวิเศษมาก พวกมันเป็นเหมือนตัวเร่งปฏิกิริยา พวกมันมักจะทำหน้าที่เป็นตัวกลางเสมอ แต่โดยไม่สูญเสียพลังงานของตัวเองแม้แต่น้อย พวกมันสามารถแปลงร่างของคนอื่น ทำให้สายพันธุ์หนึ่งเป็นอีกสายพันธุ์หนึ่งได้

ตัวอย่างเช่น แรงกระตุ้นแม่เหล็กจะถูกแปลงเป็นพลังงานกลในการทำงานของข้อต่อ ตัวแยก และอื่นๆ พลังงานกลจะถูกแปลงด้วยความช่วยเหลือของแม่เหล็กเป็นพลังงานไฟฟ้า หากเรากำลังจัดการกับไมโครโฟนและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และในทางกลับกันก็เกิดขึ้น! ในลำโพงและมอเตอร์ แม่เหล็กจะแปลงกระแสไฟฟ้าเป็นพลังงานกล เป็นต้น และนั่นไม่ใช่ทั้งหมด พลังงานกลสามารถแปลงเป็นพลังงานความร้อนได้ เช่นเดียวกับระบบแม่เหล็กในการทำงานของเตาไมโครเวฟหรือในอุปกรณ์เบรก มีความสามารถวัสดุที่แข็งด้วยแม่เหล็กและอ่อนด้วยสนามแม่เหล็กและในเอฟเฟกต์พิเศษ - ในเซ็นเซอร์ Hall, ในเครื่องเอกซเรย์คลื่นสนามแม่เหล็ก, ในการสื่อสารด้วยไมโครเวฟ คุณสามารถเขียนบทความแยกเกี่ยวกับผลกระทบของตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการทางเคมี วิธีที่สนามแม่เหล็กแบบเกรเดียนท์ในน้ำส่งผลต่อโครงสร้างของไอออน โมเลกุลของโปรตีน และก๊าซที่ละลายได้

วัสดุแม่เหล็กอ่อนและแข็ง
วัสดุแม่เหล็กอ่อนและแข็ง

เวทย์มนตร์โบราณ

วัสดุธรรมชาติ - แมกนีไทต์ - มนุษย์รู้จักเมื่อหลายพันปีก่อน ในขณะนั้น ยังไม่ทราบคุณสมบัติทั้งหมดของวัสดุแม่เหล็กแข็ง ดังนั้นจึงไม่ได้ใช้ในอุปกรณ์ทางเทคนิค และยังไม่มีอุปกรณ์ทางเทคนิค ไม่มีใครรู้วิธีการคำนวณการทำงานของระบบแม่เหล็ก แต่อิทธิพลของวัตถุทางชีววิทยาได้สังเกตเห็นแล้ว การใช้วัสดุแม่เหล็กแบบแข็งในตอนแรกมีวัตถุประสงค์ทางการแพทย์อย่างหมดจด จนกระทั่งชาวจีนคิดค้นเข็มทิศขึ้นในศตวรรษที่ 3 ก่อนคริสตกาล อย่างไรก็ตาม การบำบัดด้วยแม่เหล็กยังไม่หยุดนิ่งจนถึงทุกวันนี้ แม้ว่าจะมีการพูดคุยกันอย่างสม่ำเสมอเกี่ยวกับความเป็นอันตรายของวิธีการดังกล่าว การใช้วัสดุแม่เหล็กแบบแข็งในการแพทย์ในสหรัฐอเมริกา จีน และญี่ปุ่นมีความเคลื่อนไหวเป็นพิเศษ และในรัสเซียก็มีวิธีการทางเลือกที่หลากหลาย แม้ว่าจะเป็นไปไม่ได้ที่จะวัดขนาดของผลกระทบต่อร่างกายหรือพืชด้วยเครื่องมือใดๆ

แต่กลับไปสู่ประวัติศาสตร์ ในเอเชียไมเนอร์ เมื่อหลายศตวรรษก่อน เมืองแมกนีเซียโบราณมีอยู่แล้วบนฝั่งของแม่น้ำมีนเดอร์ที่ไหลเต็ม และวันนี้คุณสามารถเยี่ยมชมซากปรักหักพังที่งดงามในตุรกีได้ ที่นั่นมีการค้นพบแร่เหล็กแม่เหล็กชนิดแรกซึ่งได้รับการตั้งชื่อตามเมืองต่างๆ มันแพร่กระจายไปทั่วโลกอย่างรวดเร็วและจีนเมื่อห้าพันปีที่แล้วด้วยความช่วยเหลือได้คิดค้นอุปกรณ์นำทางที่ยังไม่ตาย ตอนนี้มนุษยชาติได้เรียนรู้ที่จะผลิตแม่เหล็กในระดับอุตสาหกรรม พื้นฐานสำหรับพวกมันคือเฟอร์โรแม่เหล็กที่หลากหลาย มหาวิทยาลัย Tartu มีแม่เหล็กธรรมชาติที่ใหญ่ที่สุด สามารถยกได้ประมาณสี่สิบกิโลกรัม ในขณะที่ตัวมันเองมีน้ำหนักเพียงสิบสามเท่านั้น ผงวันนี้ทำจากโคบอลต์ เหล็ก และสารเติมแต่งอื่น ๆ มากมาย พวกมันมีน้ำหนักมากกว่าห้าพันเท่า

คุณสมบัติของวัสดุแม่เหล็กแข็ง
คุณสมบัติของวัสดุแม่เหล็กแข็ง

ฮิสเทรีซิสลูป

แม่เหล็กประดิษฐ์มีสองประเภท ประเภทแรกคือค่าคงที่ซึ่งทำจากวัสดุแม่เหล็กแข็ง คุณสมบัติของพวกมันไม่เกี่ยวข้องกับแหล่งหรือกระแสภายนอกแต่อย่างใด ประเภทที่สองคือแม่เหล็กไฟฟ้า พวกมันมีแกนที่ทำด้วยเหล็ก ซึ่งเป็นวัสดุที่อ่อนนุ่มในสนามแม่เหล็ก และกระแสไหลผ่านขดลวดของแกนนี้ ซึ่งทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก ตอนนี้เราต้องพิจารณาหลักการทำงานของมัน แสดงลักษณะเฉพาะของคุณสมบัติแม่เหล็กของลูปฮิสเทรีซิสสำหรับวัสดุแม่เหล็กแข็ง มีเทคโนโลยีที่ค่อนข้างซับซ้อนสำหรับการผลิตระบบแม่เหล็ก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีข้อมูลเกี่ยวกับการทำให้เป็นแม่เหล็ก การซึมผ่านของแม่เหล็ก และการสูญเสียพลังงานเมื่อเกิดการพลิกกลับของการทำให้เป็นแม่เหล็ก หากการเปลี่ยนแปลงความเข้มเป็นวัฏจักร เส้นโค้งการดึงดูดอีกครั้ง (การเปลี่ยนแปลงในการเหนี่ยวนำ) จะมีลักษณะเป็นเส้นโค้งปิดเสมอ นี่คือวงฮิสเทรีซิส ถ้าสนามอ่อนแอ วงรีก็จะเหมือนวงรีมากกว่า

เมื่อความตึงเครียดสนามแม่เหล็กเพิ่มขึ้นจะได้ชุดของลูปดังกล่าวทั้งหมดซึ่งปิดล้อมกันและกัน ในกระบวนการของการสะกดจิต เวกเตอร์ทั้งหมดจะถูกวางแนว และในตอนท้าย จะเกิดสถานะของความอิ่มตัวทางเทคนิค วัสดุจะถูกทำให้เป็นแม่เหล็กอย่างสมบูรณ์ วงที่ได้รับระหว่างความอิ่มตัวเรียกว่าวงจำกัด มันแสดงค่าที่บรรลุสูงสุดของการเหนี่ยวนำ Bs (การเหนี่ยวนำความอิ่มตัว) เมื่อความตึงเครียดลดลง การเหนี่ยวนำที่เหลือจะยังคงอยู่ พื้นที่ของฮิสเทรีซิสลูปในขีด จำกัด และสถานะระดับกลางแสดงการกระจายพลังงานนั่นคือการสูญเสียฮิสเทรีซิส ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับความถี่การกลับตัวของสนามแม่เหล็ก คุณสมบัติของวัสดุ และมิติทางเรขาคณิต วงฮิสเทรีซิสที่จำกัดสามารถกำหนดคุณลักษณะต่อไปนี้ของวัสดุแม่เหล็กแข็ง: การเหนี่ยวนำความอิ่มตัว Bs การเหนี่ยวนำที่เหลือ Bc และแรงบีบบังคับ Hc.

วัสดุแม่เหล็กแข็ง
วัสดุแม่เหล็กแข็ง

เส้นแม่เหล็ก

เส้นโค้งนี้เป็นลักษณะเฉพาะที่สำคัญที่สุด เพราะมันแสดงให้เห็นถึงการพึ่งพาอาศัยกันของการทำให้เป็นแม่เหล็กและความแรงของสนามภายนอก การเหนี่ยวนำแม่เหล็กวัดในเทสลาและเกี่ยวข้องกับการทำให้เป็นแม่เหล็ก เส้นโค้งสวิตชิ่งเป็นเส้นโค้งหลัก มันคือตำแหน่งของพีคบนฮิสเทรีซิสลูป ซึ่งได้มาจากการทำให้เป็นแม่เหล็กซ้ำแบบวนซ้ำ ซึ่งสะท้อนให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กซึ่งขึ้นอยู่กับความแรงของสนาม เมื่อปิดวงจรแม่เหล็ก ความแรงของสนามที่สะท้อนออกมาในรูปของ toroid จะเท่ากับความแรงของสนามภายนอก หากวงจรแม่เหล็กเปิดอยู่ ขั้วแม่เหล็กจะปรากฏที่ปลายแม่เหล็ก ซึ่งทำให้เกิดการล้างอำนาจแม่เหล็ก ความแตกต่างระหว่างความตึงเครียดเหล่านี้กำหนดความตึงเครียดภายในของวัสดุ

มีส่วนที่เป็นลักษณะเฉพาะบนเส้นโค้งหลักซึ่งโดดเด่นเมื่อผลึกเดี่ยวของเฟอร์โรแม่เหล็กถูกทำให้เป็นแม่เหล็ก ส่วนแรกแสดงกระบวนการขยับขอบเขตของโดเมนที่ปรับค่าที่ไม่เหมาะสม และในส่วนที่สอง เวกเตอร์การสะกดจิตจะหันไปทางสนามแม่เหล็กภายนอก ส่วนที่สามคือพาราโพรเซส ซึ่งเป็นขั้นตอนสุดท้ายของการทำให้เป็นแม่เหล็ก ที่นี่สนามแม่เหล็กมีความแรงและพุ่งตรง การใช้วัสดุแม่เหล็กชนิดอ่อนและแข็งนั้นขึ้นอยู่กับคุณลักษณะที่ได้จากเส้นโค้งการสะกดจิตในระดับสูง

ฮิสเทรีซิสลูปสำหรับวัสดุแม่เหล็กแข็ง
ฮิสเทรีซิสลูปสำหรับวัสดุแม่เหล็กแข็ง

การซึมผ่านและการสูญเสียพลังงาน

ในการอธิบายลักษณะพฤติกรรมของวัสดุในพื้นที่ตึงเครียด จำเป็นต้องใช้แนวคิดดังกล่าวว่าเป็นการซึมผ่านของแม่เหล็กแบบสัมบูรณ์ มีคำจำกัดความของแรงกระตุ้น ดิฟเฟอเรนเชียล สูงสุด เริ่มต้น การซึมผ่านของแม่เหล็กปกติ สัมพัทธ์ถูกลากไปตามเส้นโค้งหลัก ดังนั้นจึงไม่ใช้คำจำกัดความนี้ - เพื่อความเรียบง่าย การซึมผ่านของแม่เหล็กภายใต้สภาวะที่ H=0 ถูกเรียกว่าเริ่มต้น และสามารถกำหนดได้เฉพาะในสนามที่อ่อนแอเท่านั้น สูงสุดประมาณ 0.1 หน่วย ในทางตรงกันข้ามค่าสูงสุดแสดงถึงการซึมผ่านของแม่เหล็กสูงสุด ค่าปกติและค่าสูงสุดให้โอกาสในการสังเกตกระบวนการปกติในแต่ละกรณี ในบริเวณความอิ่มตัวของสีในสนามที่แรง การซึมผ่านของแม่เหล็กมักจะทำให้เกิดความสามัคคีเสมอ ค่าทั้งหมดเหล่านี้จำเป็นสำหรับการใช้แม่เหล็กแข็งวัสดุที่ใช้เสมอ

การสูญเสียพลังงานระหว่างการพลิกกลับของสนามแม่เหล็กไม่สามารถย้อนกลับได้ ไฟฟ้าถูกปลดปล่อยออกมาในวัสดุในรูปของความร้อน และการสูญเสียนั้นประกอบด้วยการสูญเสียแบบไดนามิกและการสูญเสียฮิสเทรีซิส หลังได้มาจากการแทนที่ผนังโดเมนเมื่อกระบวนการทำให้เป็นแม่เหล็กเพิ่งเริ่มต้น เนื่องจากวัสดุแม่เหล็กมีโครงสร้างที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกัน พลังงานจึงจำเป็นต้องใช้ในการจัดตำแหน่งของผนังโดเมน และการสูญเสียแบบไดนามิกนั้นเกิดจากการเชื่อมต่อกับกระแสน้ำวนที่เกิดขึ้นในขณะที่เปลี่ยนความแรงและทิศทางของสนามแม่เหล็ก พลังงานจะกระจายไปในลักษณะเดียวกัน และความสูญเสียอันเนื่องมาจากกระแสน้ำวนเกินแม้แต่การสูญเสียฮิสเทรีซิสที่ความถี่สูง นอกจากนี้ยังได้รับการสูญเสียแบบไดนามิกเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงที่เหลืออยู่ในสถานะของสนามแม่เหล็กหลังจากความเข้มเปลี่ยนไป ปริมาณการสูญเสียผลที่ตามมาขึ้นอยู่กับองค์ประกอบ ในการอบชุบด้วยความร้อนของวัสดุ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ความถี่สูง ผลที่ตามมาคือความหนืดแม่เหล็ก และการสูญเสียเหล่านี้จะถูกนำมาพิจารณาเสมอหากใช้เฟอร์โรแม่เหล็กในโหมดพัลซิ่ง

หล่อวัสดุแม่เหล็กแข็ง
หล่อวัสดุแม่เหล็กแข็ง

การจำแนกประเภทของวัสดุแม่เหล็กแข็ง

เงื่อนไขที่พูดถึงความนุ่มและความแข็งใช้ไม่ได้กับคุณสมบัติทางกลเลย วัสดุแข็งหลายชนิดมีความอ่อนทางแม่เหล็ก และจากมุมมองทางกล วัสดุที่อ่อนนุ่มก็เป็นแม่เหล็กที่ค่อนข้างแข็งเช่นกัน กระบวนการทำให้เป็นแม่เหล็กในวัสดุทั้งสองกลุ่มเกิดขึ้นในลักษณะเดียวกัน ขั้นแรก ขอบเขตของโดเมนจะถูกแทนที่ จากนั้นการหมุนจะเริ่มในในทิศทางของสนามแม่เหล็กที่เพิ่มขึ้น และในที่สุด กระบวนการพาราโพรเซสซิงก็เริ่มต้นขึ้น และนี่คือที่มาของความแตกต่าง เส้นโค้งการทำให้เป็นแม่เหล็กแสดงให้เห็นว่าง่ายต่อการย้ายขอบเขต ใช้พลังงานน้อยลง แต่กระบวนการหมุนและพาราโปรเซสนั้นใช้พลังงานมากกว่า วัสดุแม่เหล็กอ่อนถูกทำให้เป็นแม่เหล็กโดยการเคลื่อนที่ของขอบเขต แม่เหล็กแข็ง - เนื่องจากการหมุนและกระบวนการพาราโพรเซส

รูปร่างของวงฮิสเทรีซิสจะใกล้เคียงกันสำหรับวัสดุทั้งสองกลุ่ม ความอิ่มตัวและการเหนี่ยวนำที่เหลือก็ใกล้เคียงกันเช่นกัน แต่แรงบีบบังคับนั้นมีความแตกต่างกัน และมีขนาดใหญ่มาก วัสดุแม่เหล็กแข็งมี Hc=800 kA-m ในขณะที่วัสดุแม่เหล็กอ่อนมีเพียง 0.4 A-m โดยรวมแล้วความแตกต่างนั้นใหญ่มาก: 2106 เท่า นั่นคือเหตุผลที่การแบ่งดังกล่าวถูกนำมาใช้ตามลักษณะเหล่านี้ แม้ว่าจะต้องยอมรับว่าค่อนข้างมีเงื่อนไข วัสดุแม่เหล็กอ่อนสามารถอิ่มตัวได้แม้ในสนามแม่เหล็กที่อ่อน ใช้ในสนามความถี่ต่ำ ตัวอย่างเช่นในอุปกรณ์หน่วยความจำแม่เหล็ก วัสดุที่เป็นแม่เหล็กแบบแข็งนั้นยากต่อการดึงดูด แต่ยังคงความเป็นแม่เหล็กไว้เป็นเวลานาน มันมาจากพวกเขาที่ได้รับแม่เหล็กถาวรที่ดี ขอบเขตของการใช้วัสดุแม่เหล็กแข็งนั้นมีมากมายและกว้างขวาง โดยบางส่วนมีระบุไว้ที่ตอนต้นของบทความ มีอีกกลุ่มหนึ่ง - วัสดุแม่เหล็กสำหรับวัตถุประสงค์พิเศษ ขอบเขตของมันแคบมาก

รายละเอียดความแข็ง

ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว วัสดุแม่เหล็กแบบแข็งมีวงฮิสเทรีซิสที่กว้างและแรงบีบบังคับขนาดใหญ่ การซึมผ่านของแม่เหล็กต่ำ พวกมันถูกกำหนดโดยพลังงานแม่เหล็กจำเพาะสูงสุดที่ปล่อยออกมาในช่องว่าง. และวัสดุแม่เหล็กที่ "แข็งขึ้น" ยิ่งมีความแข็งแรงสูงเท่าใดการซึมผ่านก็ยิ่งต่ำลงเท่านั้น พลังงานแม่เหล็กจำเพาะมีบทบาทสำคัญที่สุดในการประเมินคุณภาพของวัสดุ แม่เหล็กถาวรแทบไม่ปล่อยพลังงานออกสู่อวกาศด้วยวงจรแม่เหล็กปิด เพราะเส้นแรงทั้งหมดอยู่ภายในแกนกลาง และไม่มีสนามแม่เหล็กภายนอก เพื่อที่จะใช้พลังงานจากแม่เหล็กถาวรให้เกิดประโยชน์สูงสุด ช่องว่างอากาศที่มีขนาดและการกำหนดค่าที่กำหนดไว้อย่างเคร่งครัดจะถูกสร้างขึ้นภายในวงจรแม่เหล็กแบบปิด

เมื่อเวลาผ่านไป แม่เหล็กจะ "เก่า" ฟลักซ์แม่เหล็กของแม่เหล็กจะลดลง อย่างไรก็ตาม การแก่ชราดังกล่าวอาจเป็นได้ทั้งแบบย้อนกลับและย้อนกลับไม่ได้ ในกรณีหลัง สาเหตุของการเสื่อมสภาพ ได้แก่ แรงกระแทก แรงกระแทก อุณหภูมิผันผวน ฟิลด์ภายนอกคงที่ การเหนี่ยวนำแม่เหล็กจะลดลง แต่กลับกลายเป็นแม่เหล็กได้อีกครั้ง จึงฟื้นคืนคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยม แต่ถ้าแม่เหล็กถาวรผ่านการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างใดๆ การกลับเป็นแม่เหล็กอีกครั้งจะไม่ช่วย ความชราจะไม่ถูกขจัดออกไป แต่พวกมันใช้งานได้นานและจุดประสงค์ของวัสดุแม่เหล็กแข็งนั้นยอดเยี่ยม ตัวอย่างมีอยู่ทุกที่อย่างแท้จริง ไม่ใช่แค่แม่เหล็กถาวรเท่านั้น เป็นสื่อบันทึกข้อมูลสำหรับบันทึกข้อมูล ทั้งเสียง ดิจิตอล และวิดีโอ แต่ข้างต้นเป็นเพียงส่วนเล็ก ๆ ของการใช้วัสดุแม่เหล็กแข็ง

ใช้วัสดุแม่เหล็กแข็ง
ใช้วัสดุแม่เหล็กแข็ง

หล่อวัสดุแม่เหล็กแข็ง

ตามวิธีการผลิตและองค์ประกอบ วัสดุแม่เหล็กแข็งสามารถหล่อ ผง และอื่น ๆ พวกมันขึ้นอยู่กับโลหะผสมเหล็ก นิกเกิล อะลูมิเนียม และเหล็ก นิกเกิล โคบอลต์ องค์ประกอบเหล่านี้เป็นพื้นฐานที่สุดเพื่อให้ได้แม่เหล็กถาวร พวกเขาอยู่ในความแม่นยำเนื่องจากจำนวนของพวกเขาถูกกำหนดโดยปัจจัยทางเทคโนโลยีที่เข้มงวดที่สุด วัสดุแม่เหล็กแบบหล่อแข็งได้มาจากกระบวนการชุบแข็งแบบตกตะกอนของโลหะผสม ซึ่งการระบายความร้อนจะเกิดขึ้นที่อัตราที่คำนวณได้ตั้งแต่การหลอมเหลวจนถึงการเริ่มต้นของการสลายตัว ซึ่งเกิดขึ้นในสองขั้นตอน

ครั้งแรก - เมื่อองค์ประกอบใกล้เคียงกับเหล็กบริสุทธิ์ที่มีคุณสมบัติแม่เหล็กเด่นชัด ราวกับว่าแผ่นที่มีความหนาโดเมนเดียวปรากฏขึ้น และระยะที่สองอยู่ใกล้กับสารประกอบระหว่างโลหะในองค์ประกอบมากขึ้น โดยที่นิกเกิลและอะลูมิเนียมมีคุณสมบัติแม่เหล็กต่ำ ปรากฎว่าระบบที่เฟสที่ไม่ใช่แม่เหล็กถูกรวมเข้ากับการรวมตัวของแม่เหล็กอย่างแรงด้วยแรงบีบบังคับขนาดใหญ่ แต่โลหะผสมนี้มีคุณสมบัติแม่เหล็กไม่ดีพอ องค์ประกอบที่พบมากที่สุดคือโลหะผสม: เหล็ก นิกเกิล อลูมิเนียมและทองแดงที่มีโคบอลต์สำหรับการผสม โลหะผสมที่ปราศจากโคบอลต์มีคุณสมบัติทางแม่เหล็กต่ำกว่า แต่มีราคาถูกกว่ามาก

ผงวัสดุแม่เหล็กแข็ง

วัสดุที่เป็นผงใช้สำหรับแม่เหล็กถาวรขนาดเล็กแต่ซับซ้อน ได้แก่ โลหะ-เซรามิก โลหะ-พลาสติก ออกไซด์ และไมโครพาวเดอร์ เซอร์เม็ทนั้นดีเป็นพิเศษ ในแง่ของคุณสมบัติของแม่เหล็กนั้นค่อนข้างด้อยกว่าของหล่อ แต่ค่อนข้างแพงกว่าพวกมันเล็กน้อย แม่เหล็กโลหะเซรามิกทำขึ้นโดยการกดผงโลหะโดยไม่มีวัสดุจับและเผาที่อุณหภูมิสูงมาก แป้งที่ใช้ด้วยโลหะผสมที่อธิบายข้างต้น เช่นเดียวกับโลหะผสมที่มีส่วนผสมของแพลตตินัมและแรร์เอิร์ธ

ในแง่ของความแข็งแรงทางกล โลหะที่เป็นผงดีกว่าการหล่อ แต่คุณสมบัติทางแม่เหล็กของแม่เหล็กโลหะ-เซรามิกยังค่อนข้างต่ำกว่าของหล่อ แม่เหล็กจากแพลตตินัมมีค่าแรงบีบบังคับสูงมาก และพารามิเตอร์มีความเสถียรสูง โลหะผสมที่มียูเรเนียมและโลหะหายากมีค่าบันทึกของพลังงานแม่เหล็กสูงสุด: ค่าขีด จำกัด คือ 112 kJ ต่อตารางเมตร โลหะผสมดังกล่าวได้มาจากการกดผงเย็นจนถึงระดับความหนาแน่นสูงสุด จากนั้นก้อนจะถูกเผาด้วยสถานะของเหลวและการหล่อขององค์ประกอบหลายองค์ประกอบ เป็นไปไม่ได้ที่จะผสมส่วนประกอบต่างๆ ในระดับดังกล่าวด้วยการหล่อแบบง่ายๆ

วัสดุแม่เหล็กแข็งอื่นๆ

วัสดุแม่เหล็กแข็งยังรวมถึงวัสดุที่มีจุดประสงค์เฉพาะอย่างสูงด้วย เหล่านี้คือแม่เหล็กยืดหยุ่น โลหะผสมที่เปลี่ยนรูปได้ด้วยพลาสติก วัสดุสำหรับสื่อข้อมูลและแม่เหล็กเหลว แม่เหล็กที่เปลี่ยนรูปได้นั้นมีคุณสมบัติที่เป็นพลาสติกที่ดีเยี่ยม เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการประมวลผลทางกลทุกประเภท เช่น การปั๊ม การตัด การตัดเฉือน แต่แม่เหล็กเหล่านี้มีราคาแพง แม่เหล็ก Kunife ที่ทำจากทองแดงนิกเกิลและเหล็กเป็นแบบแอนไอโซทรอปิกนั่นคือพวกมันถูกทำให้เป็นแม่เหล็กในทิศทางของการกลิ้งพวกมันใช้ในรูปแบบของการปั๊มและลวด แม่เหล็ก Vikalloy ที่ทำจากโคบอลต์และวานาเดียมทำในรูปแบบของเทปแม่เหล็กที่มีความแข็งแรงสูงรวมถึงลวด องค์ประกอบนี้เหมาะสำหรับแม่เหล็กขนาดเล็กมากที่มีรูปแบบที่ซับซ้อนที่สุด

แม่เหล็กยางยืด - บนฐานยางซึ่งฟิลเลอร์เป็นผงละเอียดของวัสดุแม่เหล็กที่มีความแข็ง ส่วนใหญ่มักเป็นแบเรียมเฟอร์ไรท์ วิธีนี้ช่วยให้คุณได้ผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างและความสามารถในการผลิตสูง พวกเขายังถูกตัดอย่างสมบูรณ์แบบด้วยกรรไกร, งอ, ประทับตรา, บิดเบี้ยว พวกมันถูกกว่ามาก ยางแม่เหล็กใช้เป็นแผ่นหน่วยความจำแม่เหล็กสำหรับคอมพิวเตอร์ ในโทรทัศน์ สำหรับระบบแก้ไข ในฐานะที่เป็นผู้ให้ข้อมูลข่าวสาร วัสดุแม่เหล็กมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดหลายประการ นี่คือการเหนี่ยวนำสารตกค้างในระดับสูง ซึ่งเป็นผลเล็กน้อยของการล้างอำนาจแม่เหล็กในตัวเอง (ไม่เช่นนั้น ข้อมูลจะสูญหาย) ซึ่งเป็นค่าแรงบีบบังคับที่สูง และเพื่ออำนวยความสะดวกในกระบวนการลบบันทึก จำเป็นต้องใช้แรงเพียงเล็กน้อย แต่ความขัดแย้งนี้จะถูกลบออกด้วยความช่วยเหลือของเทคโนโลยี

แนะนำ: