Σκληρά μαγνητικά υλικά: ιδιότητες, χαρακτηριστικά, εφαρμογές

Πίνακας περιεχομένων:

Σκληρά μαγνητικά υλικά: ιδιότητες, χαρακτηριστικά, εφαρμογές
Σκληρά μαγνητικά υλικά: ιδιότητες, χαρακτηριστικά, εφαρμογές
Anonim

Σήμερα, είναι σχεδόν αδύνατο να βρεθεί μια τεχνική βιομηχανία που να μην χρησιμοποιεί σκληρά μαγνητικά υλικά και μόνιμους μαγνήτες. Αυτά είναι η ακουστική, και τα ραδιοηλεκτρονικά, και οι υπολογιστές, και ο εξοπλισμός μέτρησης, και ο αυτοματισμός, και η θερμότητα και η ισχύς, και η ηλεκτρική ενέργεια, και οι κατασκευές, και η μεταλλουργία, και κάθε είδος μεταφοράς, και η γεωργία, και η ιατρική, και η επεξεργασία μεταλλευμάτων, και ακόμα και στην κουζίνα όλων υπάρχει φούρνος μικροκυμάτων, ζεσταίνει την πίτσα. Είναι αδύνατο να απαριθμήσουμε τα πάντα, μαγνητικά υλικά μας συνοδεύουν σε κάθε βήμα της ζωής μας. Και όλα τα προϊόντα με τη βοήθειά τους λειτουργούν σύμφωνα με εντελώς διαφορετικές αρχές: οι κινητήρες και οι γεννήτριες έχουν τις δικές τους λειτουργίες και οι συσκευές πέδησης έχουν τις δικές τους, ο διαχωριστής κάνει ένα πράγμα και ο ανιχνευτής ελαττωμάτων ένα άλλο. Πιθανώς, δεν υπάρχει πλήρης λίστα τεχνικών συσκευών όπου χρησιμοποιούνται σκληρά μαγνητικά υλικά, υπάρχουν τόσα πολλά από αυτά.

σκληρά μαγνητικά υλικά
σκληρά μαγνητικά υλικά

Τι είναι τα μαγνητικά συστήματα

Ο ίδιος ο πλανήτης μας είναι ένα εξαιρετικά καλά λαδωμένο μαγνητικό σύστημα. Όλα τα υπόλοιπα είναι χτισμένα στην ίδια αρχή. Τα σκληρά μαγνητικά υλικά έχουν πολύ διαφορετικές λειτουργικές ιδιότητες. Στους καταλόγους των προμηθευτών, δεν είναι μάταιο ότι δεν δίνονται μόνο οι παράμετροί τους, αλλά και οι φυσικές ιδιότητες. Επιπλέον, μπορεί να είναι μαγνητικά σκληρά και μαγνητικά μαλακά υλικά. Για παράδειγμα, πάρτε συντονισμένους τομογράφους, όπου χρησιμοποιούνται συστήματα με εξαιρετικά ομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο και συγκρίνετε με διαχωριστές, όπου το πεδίο είναι έντονα ανομοιογενές. Μια τελείως διαφορετική αρχή! Τα μαγνητικά συστήματα έχουν κατακτηθεί, όπου το πεδίο μπορεί να ενεργοποιηθεί και να απενεργοποιηθεί. Έτσι σχεδιάζονται οι λαβές. Και μερικά συστήματα αλλάζουν ακόμη και το μαγνητικό πεδίο στο διάστημα. Πρόκειται για γνωστά κλυστρόνια και λάμπες ταξιδιού κυμάτων. Οι ιδιότητες των μαλακών και σκληρών μαγνητικών υλικών είναι πραγματικά μαγικές. Είναι σαν καταλύτες, λειτουργούν σχεδόν πάντα ως ενδιάμεσοι, αλλά χωρίς την παραμικρή απώλεια της δικής τους ενέργειας, μπορούν να μεταμορφώσουν την ενέργεια κάποιου άλλου, μετατρέποντας το ένα είδος σε ένα άλλο.

Για παράδειγμα, μια μαγνητική ώθηση μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια κατά τη λειτουργία των συνδέσμων, των διαχωριστών και των παρόμοιων. Η μηχανική ενέργεια μετατρέπεται με τη βοήθεια μαγνητών σε ηλεκτρική ενέργεια, αν έχουμε να κάνουμε με μικρόφωνα και γεννήτριες. Και το αντίστροφο συμβαίνει! Σε ηχεία και κινητήρες, οι μαγνήτες μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια, για παράδειγμα. Και δεν είναι μόνο αυτό. Η μηχανική ενέργεια μπορεί ακόμη και να μετατραπεί σε θερμική ενέργεια, όπως και το μαγνητικό σύστημα στη λειτουργία ενός φούρνου μικροκυμάτων ή σε μια συσκευή πέδησης. Είναι ικανοίμαγνητικά σκληρά και μαγνητικά μαλακά υλικά και σε ειδικά εφέ - σε αισθητήρες Hall, σε τομογράφους μαγνητικού συντονισμού, σε επικοινωνία μικροκυμάτων. Μπορείτε να γράψετε ένα ξεχωριστό άρθρο σχετικά με την καταλυτική επίδραση στις χημικές διεργασίες, πώς τα βαθμιδωτή μαγνητικά πεδία στο νερό επηρεάζουν τις δομές των ιόντων, τα μόρια πρωτεΐνης και τα διαλυμένα αέρια.

μαλακά και σκληρά μαγνητικά υλικά
μαλακά και σκληρά μαγνητικά υλικά

Μαγεία από την αρχαιότητα

Το φυσικό υλικό - μαγνητίτης - ήταν γνωστό στην ανθρωπότητα πριν από αρκετές χιλιετίες. Εκείνη την εποχή, όλες οι ιδιότητες των σκληρών μαγνητικών υλικών δεν ήταν ακόμη γνωστές, και ως εκ τούτου δεν χρησιμοποιήθηκαν σε τεχνικές συσκευές. Και δεν υπήρχαν ακόμη τεχνικές συσκευές. Κανείς δεν ήξερε πώς να κάνει υπολογισμούς για τη λειτουργία των μαγνητικών συστημάτων. Αλλά η επίδραση στα βιολογικά αντικείμενα έχει ήδη παρατηρηθεί. Η χρήση σκληρών μαγνητικών υλικών αρχικά πήγαινε καθαρά για ιατρικούς σκοπούς, μέχρι που οι Κινέζοι εφηύραν την πυξίδα τον τρίτο αιώνα π. Χ. Ωστόσο, η θεραπεία με μαγνήτη δεν έχει σταματήσει μέχρι σήμερα, παρόλο που γίνονται συνεχείς συζητήσεις για τη βλαβερότητα τέτοιων μεθόδων. Η χρήση σκληρών μαγνητικών υλικών στην ιατρική στις ΗΠΑ, την Κίνα και την Ιαπωνία είναι ιδιαίτερα ενεργή. Και στη Ρωσία υπάρχουν οπαδοί εναλλακτικών μεθόδων, αν και είναι αδύνατο να μετρηθεί το μέγεθος της επίδρασης στο σώμα ή στο φυτό με οποιοδήποτε όργανο.

Αλλά πίσω στην ιστορία. Στη Μικρά Ασία, πριν από πολλούς αιώνες, η αρχαία πόλη της Μαγνησίας υπήρχε ήδη στις όχθες του κατάφυτου Μαιάνδρου. Και σήμερα μπορείτε να επισκεφτείτε τα γραφικά ερείπια του στην Τουρκία. Εκεί ανακαλύφθηκε το πρώτο μαγνητικό σιδηρομετάλλευμα, το οποίο πήρε το όνομά τουπόλεις. Πολύ γρήγορα, εξαπλώθηκε σε όλο τον κόσμο και οι Κινέζοι πριν από πέντε χιλιάδες χρόνια, με τη βοήθειά του, επινόησαν μια συσκευή πλοήγησης που ακόμα δεν πεθαίνει. Τώρα η ανθρωπότητα έχει μάθει να παράγει μαγνήτες τεχνητά σε βιομηχανική κλίμακα. Η βάση τους είναι μια ποικιλία σιδηρομαγνητών. Το Πανεπιστήμιο του Tartu έχει τον μεγαλύτερο φυσικό μαγνήτη, ικανό να σηκώσει περίπου σαράντα κιλά, ενώ το ίδιο ζυγίζει μόλις δεκατρία. Οι σημερινές σκόνες αποτελούνται από κοβάλτιο, σίδηρο και διάφορα άλλα πρόσθετα, κρατούν φορτία πέντε χιλιάδες φορές περισσότερα από ό,τι ζυγίζουν.

ιδιότητες σκληρών μαγνητικών υλικών
ιδιότητες σκληρών μαγνητικών υλικών

Βρόχος υστέρησης

Υπάρχουν δύο τύποι τεχνητών μαγνητών. Ο πρώτος τύπος είναι οι σταθερές, οι οποίες είναι κατασκευασμένες από σκληρά μαγνητικά υλικά, οι ιδιότητές τους σε καμία περίπτωση δεν συνδέονται με εξωτερικές πηγές ή ρεύματα. Ο δεύτερος τύπος είναι οι ηλεκτρομαγνήτες. Έχουν έναν πυρήνα από σίδηρο - ένα μαγνητικά μαλακό υλικό, και ένα ρεύμα διέρχεται από την περιέλιξη αυτού του πυρήνα, το οποίο δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο. Τώρα πρέπει να εξετάσουμε τις αρχές της δουλειάς του. Χαρακτηρίζει τις μαγνητικές ιδιότητες του βρόχου υστέρησης για σκληρά μαγνητικά υλικά. Υπάρχουν αρκετά περίπλοκες τεχνολογίες για την κατασκευή μαγνητικών συστημάτων και επομένως χρειάζονται πληροφορίες για τη μαγνήτιση, τη μαγνητική διαπερατότητα και τις απώλειες ενέργειας όταν συμβαίνει αντιστροφή της μαγνήτισης. Εάν η μεταβολή της έντασης είναι κυκλική, η καμπύλη επαναμαγνητισμού (αλλαγές στην επαγωγή) θα μοιάζει πάντα με μια κλειστή καμπύλη. Αυτός είναι ο βρόχος υστέρησης. Εάν το πεδίο είναι αδύναμο, τότε ο βρόχος μοιάζει περισσότερο με έλλειψη.

Όταν η έντασητο μαγνητικό πεδίο αυξάνεται, λαμβάνεται μια ολόκληρη σειρά τέτοιων βρόχων, που περικλείονται ο ένας στον άλλο. Στη διαδικασία της μαγνήτισης, όλα τα διανύσματα προσανατολίζονται κατά μήκος και στο τέλος θα έρθει μια κατάσταση τεχνικού κορεσμού, το υλικό θα μαγνητιστεί πλήρως. Ο βρόχος που λαμβάνεται κατά τη διάρκεια του κορεσμού ονομάζεται οριακός βρόχος, δείχνει τη μέγιστη επιτευχθείσα τιμή της επαγωγής Bs (επαγωγή κορεσμού). Όταν η τάση μειώνεται, η υπολειπόμενη επαγωγή παραμένει. Η περιοχή των βρόχων υστέρησης στις οριακές και ενδιάμεσες καταστάσεις δείχνει τη διασπορά ενέργειας, δηλαδή την απώλεια υστέρησης. Εξαρτάται κυρίως από τη συχνότητα αντιστροφής της μαγνήτισης, τις ιδιότητες του υλικού και τις γεωμετρικές διαστάσεις. Ο περιοριστικός βρόχος υστέρησης μπορεί να καθορίσει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά σκληρών μαγνητικών υλικών: επαγωγή κορεσμού Bs, υπολειπόμενη επαγωγή Bc και δύναμη καταναγκασμού Hc.

σκληρά μαγνητικά υλικά
σκληρά μαγνητικά υλικά

Καμπύλη μαγνητισμού

Αυτή η καμπύλη είναι το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό, γιατί δείχνει την εξάρτηση της μαγνήτισης και την ισχύ του εξωτερικού πεδίου. Η μαγνητική επαγωγή μετριέται στο Tesla και σχετίζεται με τη μαγνήτιση. Η καμπύλη μεταγωγής είναι η κύρια, είναι η θέση των κορυφών στους βρόχους υστέρησης, που λαμβάνονται κατά τη διάρκεια του κυκλικού επαναμαγνητισμού. Αυτό αντανακλά την αλλαγή στη μαγνητική επαγωγή, η οποία εξαρτάται από την ένταση του πεδίου. Όταν το μαγνητικό κύκλωμα είναι κλειστό, η ένταση του πεδίου που αντανακλάται με τη μορφή δακτυλίου είναι ίση με την ένταση του εξωτερικού πεδίου. Εάν το μαγνητικό κύκλωμα είναι ανοιχτό, εμφανίζονται πόλοι στα άκρα του μαγνήτη, οι οποίοι δημιουργούν απομαγνητισμό. Διαφορά μεταξύαυτές οι τάσεις καθορίζουν την εσωτερική τάση του υλικού.

Υπάρχουν χαρακτηριστικά τμήματα στην κύρια καμπύλη που ξεχωρίζουν όταν μαγνητίζεται ένας μόνο κρύσταλλος ενός σιδηρομαγνήτη. Η πρώτη ενότητα δείχνει τη διαδικασία μετατόπισης των ορίων δυσμενώς συντονισμένων περιοχών και στη δεύτερη, τα διανύσματα μαγνήτισης στρέφονται προς το εξωτερικό μαγνητικό πεδίο. Το τρίτο τμήμα είναι η παραδιεργασία, το τελικό στάδιο της μαγνήτισης, εδώ το μαγνητικό πεδίο είναι ισχυρό και κατευθυνόμενο. Η εφαρμογή μαλακών και σκληρών μαγνητικών υλικών εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τα χαρακτηριστικά που λαμβάνονται από την καμπύλη μαγνήτισης.

βρόχος υστέρησης για σκληρά μαγνητικά υλικά
βρόχος υστέρησης για σκληρά μαγνητικά υλικά

Διαπερατότητα και απώλεια ενέργειας

Για να χαρακτηριστεί η συμπεριφορά ενός υλικού σε ένα πεδίο τάσης, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί μια τέτοια έννοια ως απόλυτη μαγνητική διαπερατότητα. Υπάρχουν ορισμοί της παλμικής, διαφορικής, μέγιστης, αρχικής, κανονικής μαγνητικής διαπερατότητας. Ο σχετικός ανιχνεύεται κατά μήκος της κύριας καμπύλης, επομένως αυτός ο ορισμός δεν χρησιμοποιείται - για λόγους απλότητας. Η μαγνητική διαπερατότητα υπό συνθήκες όπου H=0 ονομάζεται αρχική και μπορεί να προσδιοριστεί μόνο σε ασθενή πεδία, μέχρι περίπου 0,1 μονάδες. Το μέγιστο, αντίθετα, χαρακτηρίζει την υψηλότερη μαγνητική διαπερατότητα. Οι κανονικές και οι μέγιστες τιμές παρέχουν την ευκαιρία να παρατηρηθεί η κανονική πορεία της διαδικασίας σε κάθε συγκεκριμένη περίπτωση. Στην περιοχή κορεσμού σε ισχυρά πεδία, η μαγνητική διαπερατότητα τείνει πάντα προς την ενότητα. Όλες αυτές οι τιμές είναι απαραίτητες για τη χρήση σκληρού μαγνητικούυλικά, χρησιμοποιήστε τα πάντα.

Η απώλεια ενέργειας κατά την αντιστροφή της μαγνήτισης είναι μη αναστρέψιμη. Ο ηλεκτρισμός απελευθερώνεται στο υλικό ως θερμότητα και οι απώλειές του αποτελούνται από δυναμικές απώλειες και απώλειες υστέρησης. Τα τελευταία λαμβάνονται με μετατόπιση των τοιχωμάτων της περιοχής όταν μόλις αρχίζει η διαδικασία μαγνήτισης. Δεδομένου ότι το μαγνητικό υλικό έχει μια ανομοιογενή δομή, η ενέργεια ξοδεύεται αναγκαστικά στην ευθυγράμμιση των τοιχωμάτων της περιοχής. Και οι δυναμικές απώλειες επιτυγχάνονται σε σχέση με τα δινορεύματα που συμβαίνουν τη στιγμή της αλλαγής της ισχύος και της κατεύθυνσης του μαγνητικού πεδίου. Η ενέργεια διαχέεται με τον ίδιο τρόπο. Και οι απώλειες λόγω δινορευμάτων υπερβαίνουν ακόμη και τις απώλειες υστέρησης στις υψηλές συχνότητες. Επίσης, λαμβάνονται δυναμικές απώλειες λόγω υπολειπόμενων αλλαγών στην κατάσταση του μαγνητικού πεδίου μετά την αλλαγή της έντασης. Το ποσό των απωλειών μετά την επίδραση εξαρτάται από τη σύνθεση, από τη θερμική επεξεργασία του υλικού, εμφανίζονται ιδιαίτερα στις υψηλές συχνότητες. Το επακόλουθο είναι το μαγνητικό ιξώδες και αυτές οι απώλειες λαμβάνονται πάντα υπόψη εάν χρησιμοποιούνται σιδηρομαγνήτες σε παλμική λειτουργία.

χυτά σκληρά μαγνητικά υλικά
χυτά σκληρά μαγνητικά υλικά

Ταξινόμηση σκληρών μαγνητικών υλικών

Οι όροι που μιλούν για απαλότητα και σκληρότητα δεν ισχύουν καθόλου για τις μηχανικές ιδιότητες. Πολλά σκληρά υλικά είναι στην πραγματικότητα μαγνητικά μαλακά, και από μηχανική άποψη, τα μαλακά υλικά είναι επίσης αρκετά σκληρά μαγνητικά. Η διαδικασία μαγνήτισης και στις δύο ομάδες υλικών συμβαίνει με τον ίδιο τρόπο. Αρχικά, τα όρια του τομέα μετατοπίζονται και μετά αρχίζει η περιστροφήπρος την κατεύθυνση ενός ολοένα και περισσότερο μαγνητιζόμενου πεδίου, και τελικά, αρχίζει η παραδιεργασία. Και εδώ είναι που φαίνεται η διαφορά. Η καμπύλη μαγνήτισης δείχνει ότι είναι ευκολότερο να μετακινηθούν τα όρια, δαπανάται λιγότερη ενέργεια, αλλά η διαδικασία περιστροφής και η παραδιεργασία είναι πιο ενεργοβόρα. Τα μαλακά μαγνητικά υλικά μαγνητίζονται με μετατόπιση των ορίων. Σκληρό μαγνητικό - λόγω περιστροφής και παραδιεργασίας.

Το σχήμα του βρόχου υστέρησης είναι περίπου το ίδιο και για τις δύο ομάδες υλικών, ο κορεσμός και η υπολειπόμενη επαγωγή είναι επίσης σχεδόν ίσες, αλλά η διαφορά υπάρχει στη δύναμη καταναγκασμού και είναι πολύ μεγάλη. Τα σκληρά μαγνητικά υλικά έχουν Hc=800 kA-m, ενώ τα μαλακά μαγνητικά υλικά έχουν μόνο 0,4 A-m. Συνολικά, η διαφορά είναι τεράστια: 2106 φορές. Γι' αυτό, με βάση αυτά τα χαρακτηριστικά, υιοθετήθηκε μια τέτοια διαίρεση. Ωστόσο, πρέπει να παραδεχτούμε ότι είναι μάλλον υπό όρους. Τα μαλακά μαγνητικά υλικά μπορούν να κορεστούν ακόμη και σε αδύναμο μαγνητικό πεδίο. Χρησιμοποιούνται σε πεδία χαμηλής συχνότητας. Για παράδειγμα, σε συσκευές μαγνητικής μνήμης. Τα σκληρά μαγνητικά υλικά είναι δύσκολο να μαγνητιστούν, αλλά διατηρούν τη μαγνήτισή τους για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα. Είναι από αυτούς που λαμβάνονται καλοί μόνιμοι μαγνήτες. Οι τομείς εφαρμογής των σκληρών μαγνητικών υλικών είναι πολυάριθμοι και εκτενείς, μερικοί από αυτούς παρατίθενται στην αρχή του άρθρου. Υπάρχει μια άλλη ομάδα - μαγνητικά υλικά για ειδικούς σκοπούς, το πεδίο εφαρμογής τους είναι πολύ στενό.

Λεπτομέρειες σκληρότητας

Όπως αναφέρθηκε ήδη, τα σκληρά μαγνητικά υλικά έχουν ευρύ βρόχο υστέρησης και μεγάλη δύναμη καταναγκασμού, χαμηλή μαγνητική διαπερατότητα. Χαρακτηρίζονται από τη μέγιστη ειδική μαγνητική ενέργεια που εκπέμπεται μέσαχώρος. Και όσο πιο «σκληρό» είναι το μαγνητικό υλικό, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντοχή του, τόσο μικρότερη είναι η διαπερατότητα. Στη συγκεκριμένη μαγνητική ενέργεια δίνεται ο σημαντικότερος ρόλος στην αξιολόγηση της ποιότητας του υλικού. Ένας μόνιμος μαγνήτης πρακτικά δεν εκπέμπει ενέργεια στον εξωτερικό χώρο με ένα κλειστό μαγνητικό κύκλωμα, επειδή όλες οι γραμμές δύναμης βρίσκονται μέσα στον πυρήνα και δεν υπάρχει μαγνητικό πεδίο έξω από αυτόν. Προκειμένου να αξιοποιηθεί στο έπακρο η ενέργεια των μόνιμων μαγνητών, δημιουργείται ένα κενό αέρα αυστηρά καθορισμένου μεγέθους και διαμόρφωσης μέσα σε ένα κλειστό μαγνητικό κύκλωμα.

Με τον καιρό, ο μαγνήτης «γερνάει», η μαγνητική του ροή μειώνεται. Ωστόσο, μια τέτοια γήρανση μπορεί να είναι μη αναστρέψιμη και αναστρέψιμη. Στην τελευταία περίπτωση, τα αίτια της γήρανσής του είναι κρούσεις, κρούσεις, διακυμάνσεις θερμοκρασίας, σταθερά εξωτερικά πεδία. Η μαγνητική επαγωγή μειώνεται. Μπορεί όμως να μαγνητιστεί ξανά, αποκαθιστώντας έτσι τις εξαιρετικές του ιδιότητες. Αλλά εάν ο μόνιμος μαγνήτης έχει υποστεί δομικές αλλαγές, ο επαναμαγνητισμός δεν θα βοηθήσει, η γήρανση δεν θα εξαλειφθεί. Αλλά χρησιμεύουν για μεγάλο χρονικό διάστημα, και ο σκοπός των σκληρών μαγνητικών υλικών είναι μεγάλος. Παραδείγματα υπάρχουν κυριολεκτικά παντού. Δεν είναι μόνο μόνιμοι μαγνήτες. Αυτό είναι ένα υλικό για την αποθήκευση πληροφοριών, για την εγγραφή τους - τόσο ήχο, όσο και ψηφιακό και βίντεο. Αλλά τα παραπάνω είναι μόνο ένα μικρό μέρος της εφαρμογής σκληρών μαγνητικών υλικών.

χρησιμοποιούνται σκληρά μαγνητικά υλικά
χρησιμοποιούνται σκληρά μαγνητικά υλικά

Χυτά σκληρά μαγνητικά υλικά

Σύμφωνα με τη μέθοδο παραγωγής και σύνθεσης, τα σκληρά μαγνητικά υλικά μπορούν να χυθούν, σκόνη και άλλα. Βασίζονται σε κράματα.σίδηρος, νικέλιο, αλουμίνιο και σίδηρος, νικέλιο, κοβάλτιο. Αυτές οι συνθέσεις είναι οι πιο βασικές για να αποκτήσετε μόνιμο μαγνήτη. Ανήκουν στην ακρίβεια, αφού ο αριθμός τους καθορίζεται από τους πιο αυστηρούς τεχνολογικούς παράγοντες. Τα χυτά σκληρά μαγνητικά υλικά λαμβάνονται κατά τη σκλήρυνση του κράματος με καθίζηση, όπου η ψύξη λαμβάνει χώρα με υπολογισμένο ρυθμό από την τήξη έως την έναρξη της αποσύνθεσης, η οποία συμβαίνει σε δύο φάσεις.

Το πρώτο - όταν η σύνθεση είναι κοντά σε καθαρό σίδηρο με έντονες μαγνητικές ιδιότητες. Σαν να εμφανίζονται πλάκες πάχους ενός τομέα. Και η δεύτερη φάση είναι πιο κοντά στη σύνθεση της διαμεταλλικής ένωσης, όπου το νικέλιο και το αλουμίνιο έχουν χαμηλές μαγνητικές ιδιότητες. Αποδεικνύεται ένα σύστημα όπου η μη μαγνητική φάση συνδυάζεται με ισχυρά μαγνητικά εγκλείσματα με μεγάλη καταναγκαστική δύναμη. Αλλά αυτό το κράμα δεν είναι αρκετά καλό σε μαγνητικές ιδιότητες. Η πιο κοινή είναι μια άλλη σύνθεση, κράμα: σίδηρος, νικέλιο, αλουμίνιο και χαλκός με κοβάλτιο για κράμα. Τα κράματα χωρίς κοβάλτιο έχουν χαμηλότερες μαγνητικές ιδιότητες, αλλά είναι πολύ φθηνότερα.

Σκληρά μαγνητικά υλικά σε σκόνη

Τα υλικά σε σκόνη χρησιμοποιούνται για μικροσκοπικούς αλλά πολύπλοκους μόνιμους μαγνήτες. Είναι μεταλλικά κεραμικά, μεταλλικά πλαστικά, οξείδια και μικροσκόνη. Το κεραμικό είναι ιδιαίτερα καλό. Όσον αφορά τις μαγνητικές ιδιότητες, είναι αρκετά κατώτερο από τα χυτά, αλλά κάπως πιο ακριβά από αυτά. Οι μαγνήτες κεραμικού-μετάλλου κατασκευάζονται με συμπίεση μεταλλικών σκονών χωρίς συνδετικό υλικό και πυροσυσσωμάτωση σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες. Χρησιμοποιούνται σκόνεςμε τα κράματα που περιγράφονται παραπάνω, καθώς και με αυτά που βασίζονται σε πλατίνα και μέταλλα σπάνιων γαιών.

Όσον αφορά τη μηχανική αντοχή, η μεταλλουργία σκόνης είναι ανώτερη από τη χύτευση, αλλά οι μαγνητικές ιδιότητες των μεταλλοκεραμικών μαγνητών εξακολουθούν να είναι κάπως χαμηλότερες από αυτές των χυτών μαγνητών. Οι μαγνήτες με βάση την πλατίνα έχουν πολύ υψηλές τιμές καταναγκαστικής δύναμης και οι παράμετροι είναι πολύ σταθερές. Τα κράματα με ουράνιο και μέταλλα σπάνιων γαιών έχουν τιμές ρεκόρ μέγιστης μαγνητικής ενέργειας: η οριακή τιμή είναι 112 kJ ανά τετραγωνικό μέτρο. Τέτοια κράματα λαμβάνονται με ψυχρή πίεση της σκόνης στον υψηλότερο βαθμό πυκνότητας, στη συνέχεια οι μπρικέτες πυροσυσσωματώνονται με την παρουσία υγρής φάσης και χύτευση μιας σύνθεσης πολλαπλών συστατικών. Είναι αδύνατο να αναμειχθούν τα συστατικά σε τέτοιο βαθμό με απλή χύτευση.

Άλλα σκληρά μαγνητικά υλικά

Τα σκληρά μαγνητικά υλικά περιλαμβάνουν επίσης εκείνα με εξαιρετικά εξειδικευμένο σκοπό. Πρόκειται για ελαστικούς μαγνήτες, πλαστικά παραμορφώσιμα κράματα, υλικά για φορείς πληροφοριών και υγρούς μαγνήτες. Οι παραμορφώσιμοι μαγνήτες έχουν εξαιρετικές πλαστικές ιδιότητες, προσφέρονται τέλεια σε κάθε είδους μηχανική επεξεργασία - σφράγιση, κοπή, μηχανική κατεργασία. Αλλά αυτοί οι μαγνήτες είναι ακριβοί. Οι μαγνήτες Kunife από χαλκό, νικέλιο και σίδηρο είναι ανισότροποι, δηλαδή μαγνητίζονται προς την κατεύθυνση της κύλισης, χρησιμοποιούνται με τη μορφή σφράγισης και σύρματος. Οι μαγνήτες Vikalloy από κοβάλτιο και βανάδιο κατασκευάζονται με τη μορφή μαγνητικής ταινίας υψηλής αντοχής, καθώς και σύρματος. Αυτή η σύνθεση είναι καλή για πολύ μικρούς μαγνήτες με την πιο περίπλοκη διαμόρφωση.

Ελαστικοί μαγνήτες - σε βάση από καουτσούκ, στην οποίαΤο πληρωτικό είναι μια λεπτή σκόνη από σκληρό μαγνητικό υλικό. Τις περισσότερες φορές είναι φερρίτης βάριο. Αυτή η μέθοδος σάς επιτρέπει να λαμβάνετε προϊόντα απολύτως οποιουδήποτε σχήματος με υψηλή κατασκευαστικότητα. Επίσης είναι κομμένα τέλεια με ψαλίδι, λυγισμένα, σταμπαρισμένα, στριφτά. Είναι πολύ φθηνότερα. Το μαγνητικό καουτσούκ χρησιμοποιείται ως φύλλα μαγνητικής μνήμης για υπολογιστές, στην τηλεόραση, για διορθωτικά συστήματα. Ως φορείς πληροφοριών, τα μαγνητικά υλικά πληρούν πολλές απαιτήσεις. Αυτή είναι μια υπολειμματική επαγωγή υψηλού επιπέδου, μια μικρή επίδραση αυτοαπομαγνητισμού (διαφορετικά θα χαθούν οι πληροφορίες), μια υψηλή τιμή της δύναμης καταναγκασμού. Και για να διευκολυνθεί η διαδικασία διαγραφής αρχείων, χρειάζεται μόνο μια μικρή ποσότητα αυτής της δύναμης, αλλά αυτή η αντίφαση εξαλείφεται με τη βοήθεια της τεχνολογίας.

Συνιστάται: