Trajni magneti - vrste in lastnosti, interakcija magnetov. Vrste in vrste magnetov

Vsak je v rokah držal magnet in se kot otrok igral z njim. Magneti so lahko zelo različni po obliki, velikosti, vendar imajo vsi magneti skupno lastnost – privlačijo železo. Zdi se, da so sami izdelani iz železa, vsekakor pa iz neke vrste kovine. Obstajajo pa "črni magneti" ali "kamni", močno pritegnejo tudi kose železa, predvsem pa drug drugega.

Toda ne izgledajo kot kovina, zlahka se zlomijo, kot steklo. V gospodinjstvu magnetov je veliko uporabnih stvari, na primer z njihovo pomočjo je papirnate liste priročno "pripeti" na železne površine. Izgubljene igle je priročno zbirati z magnetom, zato je, kot vidimo, to povsem uporabna stvar.

Znanost 2.0 - Velik skok naprej - Magneti

Magnet v preteklosti

Tudi stari Kitajci so vedeli za magnete pred več kot 2000 leti, vsaj da je ta pojav mogoče uporabiti za izbiro smeri pri potovanju. To pomeni, da so izumili kompas. Filozofi v Antična grčija, ljudje radovedni, zbirajo razno neverjetna dejstva, trčil v magnete v okolici mesta Magness v Mali Aziji. Tam so našli čudne kamne, ki bi lahko pritegnili železo. Za tiste čase ni bilo nič manj neverjetno, kot bi lahko postali vesoljci v našem času.

Še bolj presenetljivo se je zdelo, da magneti privlačijo daleč od vseh kovin, ampak samo železo, in samo železo je sposobno postati magnet, čeprav ne tako močno. Lahko rečemo, da je magnet pritegnil ne le železo, ampak tudi radovednost znanstvenikov in močno napredoval tako znanost, kot je fizika. Tales iz Mileta je pisal o »duši magneta«, rimski Tit Lukrecij Carus pa o »besnem gibanju železnih opilkov in prstanov« v svojem eseju O naravi stvari. Že je lahko opazil prisotnost dveh polov pri magnetu, ki sta kasneje, ko so mornarji začeli uporabljati kompas, dobila imena v čast kardinalnih točk.

Kaj je magnet. Z enostavnimi besedami. Magnetno polje

Vzemite magnet resno

Narava magnetov dolgo časa ni mogel razložiti. S pomočjo magnetov so odkrivali nove celine (mornarji se še vedno zelo spoštljivo obnašajo do kompasa), o sami naravi magnetizma pa nihče ni vedel ničesar. Dela so bila izvedena le za izboljšanje kompasa, kar je opravil tudi geograf in navigator Krištof Kolumb.

Leta 1820 je danski znanstvenik Hans Christian Oersted naredil veliko odkritje. Ugotovil je delovanje žice z električnim tokom na magnetno iglo in kot znanstvenik s poskusi ugotovil, kako se to zgodi v različni pogoji. Istega leta je francoski fizik Henri Ampere postavil hipotezo o elementarnih krožnih tokovih, ki tečejo v molekulah magnetne snovi. Leta 1831 je Anglež Michael Faraday z uporabo tuljave izolirane žice in magneta izvajal poskuse, ki so pokazali, da je mehansko delo mogoče pretvoriti v električni tok. Vzpostavlja tudi zakon elektromagnetne indukcije in uvaja koncept "magnetnega polja".

Faradayev zakon določa pravilo: za zaprto vezje je elektromotorna sila enaka hitrosti spremembe magnetnega toka, ki poteka skozi to vezje. Na tem principu delujejo vsi električni stroji - generatorji, elektromotorji, transformatorji.

Leta 1873 je škotski znanstvenik James C. Maxwell združil magnetne in električne pojave v eno teorijo, klasično elektrodinamiko.

Snovi, ki jih je mogoče magnetizirati, imenujemo feromagneti. To ime povezuje magnete z železom, vendar poleg njega sposobnost magnetiziranja najdemo tudi v niklju, kobaltu in nekaterih drugih kovinah. Ker je magnetno polje že prešlo v regijo praktična uporaba, so magnetni materiali postali predmet velike pozornosti.

Začeli so se poskusi z zlitinami magnetnih kovin in različnimi dodatki v njih. Nastali materiali so bili zelo dragi in če Werner Siemens ne bi prišel na idejo, da bi magnet zamenjal z jeklom, magnetiziranim z relativno majhnim tokom, svet ne bi nikoli videl električnega tramvaja in Siemensa. Siemens se je ukvarjal tudi s telegrafskimi stroji, a tu je imel veliko konkurentov, električni tramvaj pa je podjetju dal veliko denarja in na koncu s seboj potegnil vse ostalo.

Elektromagnetna indukcija

Osnovne količine, povezane z magneti v tehniki

Zanimali nas bodo predvsem magneti, torej feromagneti, ostalo pa pustimo malo ob strani, zelo obsežno polje magnetnih (bolje rečeno elektromagnetnih, v spomin na Maxwella) pojavov. Naše merske enote bodo tiste, sprejete v SI (kilogram, meter, sekunda, amper) in njihove izpeljanke:

l Moč polja, H, A/m (amperi na meter).

Ta vrednost označuje jakost polja med vzporednimi vodniki, razdalja med katerimi je 1 m, tok, ki teče skozi njih, pa je 1 A. Jakost polja je vektorska količina.

l Magnetna indukcija, B, Tesla, gostota magnetnega pretoka (Weber/m.sq.)

To je razmerje med tokom skozi vodnik in obodom, na polmeru, pri katerem nas zanima velikost indukcije. Krog leži v ravnini, ki jo žica prečka pravokotno. To vključuje še en dejavnik, imenovan magnetna prepustnost. To je vektorska količina. Če miselno pogledamo na konec žice in predpostavimo, da tok teče v smeri stran od nas, se krogi magnetne sile "vrtijo" v smeri urinega kazalca, indukcijski vektor pa se nanese na tangento in sovpada z njimi v smeri.

l Magnetna prepustnost, μ (relativna vrednost)

Če vzamemo magnetno prepustnost vakuuma kot 1, potem za preostale materiale dobimo ustrezne vrednosti. Tako na primer za zrak dobimo vrednost, ki je praktično enaka kot pri vakuumu. Za železo bomo dobili bistveno večje vrednosti, tako da lahko figurativno (in zelo natančno) rečemo, da železo »vleče« vase magnetne črte sile. Če je poljska jakost v tuljavi brez jedra H, potem z jedrom dobimo μH.

l Prisilna sila, A/m.

Koercitivna sila kaže, koliko se magnetni material upira razmagnetizaciji in remagnetizaciji. Če je tok v tuljavi popolnoma odstranjen, bo v jedru ostala indukcija. Če želite, da je enak nič, morate ustvariti polje z določeno močjo, vendar nasprotno, to je, pustite, da tok teče v nasprotni smeri. Ta napetost se imenuje prisilna sila.

Ker se magneti v praksi vedno uporabljajo v neki povezavi z elektriko, ne bi smelo biti presenetljivo, da se za opis njihovih lastnosti uporablja taka električna količina, kot je amper.

Iz povedanega sledi, da na primer žebelj, na katerega je deloval magnet, sam postane magnet, čeprav šibkejši. V praksi se izkaže, da to vedo tudi otroci, ki se igrajo z magneti.

V inženirstvu obstajajo različne zahteve za magnete, odvisno od tega, kam gredo ti materiali. Feromagnetne materiale delimo na "mehke" in "trde". Prvi gredo za izdelavo jeder za naprave, kjer je magnetni tok konstanten ali spremenljiv. Ne morete narediti dobrega neodvisnega magneta iz mehkih materialov. Prelahko jih je razmastiti in tukaj so samo oni. dragoceno premoženje, saj se mora rele "sprostiti", če je tok izklopljen, elektromotor pa se ne sme segreti - odvečna energija se porabi za obrat magnetizacije, ki se sprosti v obliki toplote.

KAKŠNO V resnici IZGLEDA MAGNETNO POLJE? Igor Beletsky

Trajni magneti, torej tisti, ki jih imenujemo magneti, zahtevajo trde materiale za njihovo izdelavo. Togost je mišljena magnetna, torej velika preostala indukcija in velika prisilna sila, saj sta, kot smo videli, te količine tesno povezani. Za takšne magnete se uporabljajo ogljikova, volframova, kromova in kobaltova jekla. Njihova prisilna sila doseže vrednosti okoli 6500 A/m.

Obstajajo posebne zlitine, imenovane alni, alnisi, alnico in številne druge, kot lahko uganete, vključujejo aluminij, nikelj, silicij, kobalt v različnih kombinacijah, ki imajo večjo prisilno silo - do 20.000 ... 60.000 A / m. Takšnega magneta ni tako enostavno odtrgati od železa.

Obstajajo magneti, ki so posebej zasnovani za delovanje pri višjih frekvencah. To je dobro znan "okrogel magnet". "Izkopan" je iz ničvrednega zvočnika iz zvočnika v glasbenem centru, avtomobilskega radia ali celo televizije včeraj. Ta magnet je izdelan s sintranjem železovih oksidov in posebnih dodatkov. Tak material imenujemo ferit, vendar ni vsak ferit posebej magnetiziran na ta način. In v zvočnikih se uporablja zaradi zmanjšanja neuporabnih izgub.

Magneti. odkritje. Kako deluje?

Kaj se dogaja znotraj magneta?

Zaradi dejstva, da so atomi snovi nekakšne "grude" elektrike, lahko ustvarijo svoje magnetno polje, a le pri nekaterih kovinah, ki imajo podobno atomsko strukturo, je ta sposobnost zelo izrazita. In železo, kobalt in nikelj stojita drug ob drugem v periodičnem sistemu Mendelejeva in imata podobne strukture elektronskih lupin, kar atome teh elementov spremeni v mikroskopske magnete.

Ker lahko kovine imenujemo zamrznjena mešanica različnih kristalov zelo majhne velikosti, je jasno, da imajo takšne zlitine lahko veliko magnetnih lastnosti. Številne skupine atomov lahko "odvijejo" lastne magnete pod vplivom sosedov in zunanjih polj. Takšne "skupnosti" se imenujejo magnetne domene in tvorijo zelo bizarne strukture, ki jih fiziki še vedno z zanimanjem preučujejo. To ima odlično praktična vrednost.

Kot smo že omenili, so magneti lahko skoraj atomske velikosti, zato je najmanjša velikost magnetne domene omejena z velikostjo kristala, v katerega so vgrajeni atomi magnetne kovine. To pojasnjuje, na primer, skoraj fantastično gostoto snemanja na sodobnih računalniških trdih diskih, ki bo očitno še rasla, dokler diski ne bodo imeli resnejših konkurentov.

Gravitacija, magnetizem in elektrika

Kje se uporabljajo magneti?

Jedra katerih so magneti magnetov, čeprav jih običajno imenujemo preprosto jedra, imajo magneti veliko več uporab. Obstajajo magneti za pisalne potrebščine, magneti za vrata za pohištvo, magneti za šah za popotnike. To so dobro znani magneti.

Na več redke vrste vključujejo magnete za pospeševalnike delcev, to so zelo impresivne strukture, ki lahko tehtajo več deset ton ali več. Čeprav je zdaj eksperimentalna fizika zaraščena s travo, z izjemo dela, ki takoj prinese super dobiček na trgu, sam pa skoraj nič ne stane.

Še en radoveden magnet je nameščen v elegantni medicinski napravi, imenovani skener za slikanje z magnetno resonanco. (Pravzaprav se metoda imenuje NMR, nuklearna magnetna resonanca, a da ne bi prestrašili ljudi, ki na splošno niso močni v fiziki, so jo preimenovali.) Naprava zahteva postavitev opazovanega predmeta (pacienta) v močan magnet. polje, ustrezni magnet pa ima zastrašujočo velikost in obliko hudičeve krste.

Osebo položijo na kavč in jo v tem magnetu zakotalijo skozi tunel, medtem ko senzorji skenirajo mesto, ki ga zanimajo zdravniki. Na splošno je v redu, toda pri nekaterih klavstrofobija pride do točke panike. Takšni ljudje se bodo voljno pustili živega rezati, vendar ne bodo privolili na pregled z magnetno resonanco. A kdo ve, kako se človek počuti v nenavadno močnem magnetnem polju z indukcijo do 3 tesle, potem ko je za to dobro plačal.

Za pridobitev tako močnega polja se superprevodnost pogosto uporablja s hlajenjem magnetne tuljave s tekočim vodikom. To omogoča "načrpavanje" polja brez strahu, da bo segrevanje žic z močnim tokom omejilo zmogljivosti magneta. To ni poceni postavitev. Toda magneti iz posebnih zlitin, ki ne zahtevajo tokovnega uravnavanja, so veliko dražji.

Tudi naša Zemlja je velik, čeprav ne zelo močan magnet. Pomaga ne le lastnikom magnetnega kompasa, ampak nas tudi reši pred smrtjo. Brez tega bi nas ubilo sončno sevanje. Slika zemeljskega magnetnega polja, ki so jo računalniški modelirali iz opazovanj iz vesolja, je videti zelo impresivno.

Tukaj je majhen odgovor na vprašanje, kaj je magnet v fiziki in tehnologiji.

Najprej morate razumeti, kaj je magnet na splošno. Magnet je naravni energijski material, ki ima neizčrpno energijsko polje in dva pola, ki ju imenujemo severni in južni. Čeprav se je v našem času človeštvo seveda naučilo to ustvariti nenavaden pojav umetno.

Človek se je naučil uporabljati moč dveh polov magneta skoraj povsod. Sodobna družba vsak dan uporablja ventilator - v njegovem motorju so posebne magnetne ščetke, absolutno vsak dan in do pozne noči gledajo televizijo, delajo na računalniku in ga ima dovolj veliko število te elemente. Vsakdo v hiši ima na steni obešeno uro, na vratih hladilnika vse vrste lepih majhnih igrač, zvočniki na vso zvočno opremo delujejo izključno po zaslugi tega čudovitega magneta.

V industrijskih podjetjih delavci uporabljajo elektromotorje, varilne stroje. Konstrukcija uporablja magnetni žerjav, železni ločevalni trak. Vgrajena magnetna naprava pomaga popolnoma ločiti čipe in tehtnico končni izdelki. Ti magnetni trakovi se uporabljajo tudi v živilski industriji.

Drugi magnet se uporablja v nakitu, in to so zapestnice, verižice, vse vrste obeskov, prstani, uhani in celo lasnice.

Razumeti moramo, da bo brez tega naravnega elementa naš obstoj postal veliko težji. Veliko predmetov in naprav uporablja magnete – od otroških igrač do precej resnih stvari. Konec koncev, ni zaman, da v elektrotehniki in fiziki obstaja poseben oddelek - elektrika in magnetizem. Ti dve znanosti sta tesno povezani. Vseh objektov, kjer je ta element prisoten, ni mogoče takoj navesti.

Dandanes se pojavlja vse več novih izumov in veliko jih vsebuje magnete, še posebej, če je to povezano z elektrotehniko. Tudi svetovno znani trkalnik deluje izključno s pomočjo elektromagnetov.

Magnet se pogosto uporablja tudi v medicinske namene– na primer za resonančno skeniranje notranjih organovčloveške, pa tudi za kirurške namene. Uporablja se za vse vrste magnetnih pasov, masažnih stolov in tako naprej. Zdravilne lastnosti magneta niso izumljene - na primer v Gruziji na Črnem morju je edinstveno letovišče Ureki, kjer pesek ni navaden - rumen, ampak črno - magneten. Mnogi ljudje hodijo tja, da zdravijo številne bolezni, zlasti za otroke - cerebralno paralizo, živčne motnje in celo hipertenzijo.

Magneti se uporabljajo tudi v predelovalnih obratih. Na primer, stare avtomobile najprej zdrobimo s stiskalnico, nato pa jih naložimo z magnetnim nakladalnikom.

Obstajajo tudi tako imenovani neodim magneti. Uporabljajo se v različnih panogah, kjer temperatura ne presega 80°C. Ti magneti se zdaj uporabljajo skoraj povsod.

Magneti so zdaj tako tesno vključeni v naše življenje, da bo brez njih naše življenje postalo zelo težko – približno na ravni 18. in 19. stoletja. Če bi vsi magneti takoj izginili, bi v trenutku izgubili elektriko - ostali bi le njeni viri, kot so akumulatorji in baterije. Dejansko je v napravi katerega koli generatorja toka najpomembnejši del ravno magnet. In ne mislite, da se bo vaš avto zagnal na baterijo - zaganjalnik je tudi elektromotor, kjer je najpomembnejši del magnet. Ja, lahko živiš brez magnetov, vendar boš moral živeti tako, kot so živeli naši predniki pred 100 leti ali več ...

Tudi v starodavni Kitajski so bili pozorni na lastnost nekaterih kovin, da privlačijo. Ta fizični pojav se imenuje magnetizem, materiali s to sposobnostjo pa magneti. Zdaj se ta lastnost aktivno uporablja v radijski elektroniki in industriji, uporabljajo pa se še posebej močni magneti, tudi za dvigovanje in transport velikih količin kovin. Lastnosti teh materialov se uporabljajo tudi v vsakdanjem življenju - veliko ljudi pozna magnetne razglednice in pisma za poučevanje otrok. Kaj so magneti, kje se uporabljajo, kaj je neodim, bo to besedilo povedalo o tem.

Vrste magnetov

V sodobnem svetu so razvrščeni v tri glavne kategorije glede na vrsto magnetnega polja, ki ga ustvarjajo:

• trajno, sestavljeno iz naravnega materiala s temi fizikalnimi lastnostmi, na primer neodima;
• začasni, ki imajo te lastnosti, medtem ko so v polju delovanja magnetnega polja;
• Elektromagneti so tuljave žice na jedru, ki ustvarjajo elektromagnetno polje, ko energija prehaja skozi prevodnik.

Po drugi strani so najpogostejši trajni magneti razdeljeni v pet glavnih razredov glede na njihovo kemično sestavo:

• feromagneti na osnovi železa in njegovih zlitin z barijem in stroncijem;
• neodim magneti, ki vsebujejo redko zemeljsko kovino neodim, v zlitini z železom in borom (Nd-Fe-B, NdFeB, NIB);
• zlitine samarij-kobalt z magnetnimi lastnostmi, primerljivimi z neodimom, a hkrati širšim temperaturnim območjem uporabe (SmCo);
• Alnico zlitina, imenovana YUNDK, se odlikuje po visoki odpornosti proti koroziji in visoki temperaturni meji;
• magnetoplasti, ki so mešanica magnetne zlitine z vezivom, vam to omogoča ustvarjanje izdelkov različnih oblik in velikosti.

Zlitine magnetnih kovin so krhki in dokaj poceni izdelki s povprečno kakovostjo. Običajno je to zlitina železovega oksida s stroncijevim in barijevim feritom. Temperaturno območje stabilnega delovanja magneta ni višje od 250-270°C. Specifikacije:

• prisilna sila - približno 200 kA / m;
• preostala indukcija - do 0,4 Tesla;
• povprečna življenjska doba je 20-30 let.

Kaj so neodim magneti

Te zlitine so najmočnejše od trajnih, a hkrati precej krhke in nestabilne proti koroziji, te zlitine temeljijo na mineralu redkih zemelj - neodimu. Je najmočnejši trajni magnet.

Značilnosti:

• prisilna sila - približno 1000 kA / m;
• preostala indukcija - do 1,1 Tesla;
• povprečna življenjska doba - do 50 let.

Njihova uporaba omejuje le spodnjo mejo temperaturnega območja, za najbolj toplotno odporne razrede neodim magneta je 140 °C, medtem ko se manj odporni uničijo pri temperaturah nad 80 stopinj.

Samarijeve zlitine kobalta

Ima visoke tehnične lastnosti, a hkrati zelo drage zlitine.

Značilnosti:

• prisilna sila - približno 700 kA / m;
• preostala indukcija - do 0,8-1,0 Tesla;
• povprečna življenjska doba - 15-20 let.

Uporabljajo se za težke delovne pogoje: visoke temperature, agresivna okolja in velike obremenitve. Zaradi relativno visokih stroškov je njihova uporaba nekoliko omejena.

Alnico

Zlitina kobalta v prahu (37-40%) z dodatkom aluminija in niklja ima poleg sposobnosti ohranjanja magnetnih lastnosti pri temperaturah do 550°C tudi dobre lastnosti delovanja. Njim specifikacije nižje od feromagnetnih zlitin in so:

• prisilna sila - približno 50 kA / m;
• preostala indukcija - do 0,7 Tesla;
• povprečna življenjska doba je 10-20 let.

Toda kljub temu je ta zlitina najbolj zanimiva za uporabo na znanstvenem področju. Poleg tega dodajanje titana in niobija zlitini prispeva k povečanju prisilne sile zlitine na 145–150 kA/m.

Magnetoplastika

V vsakdanjem življenju se uporabljajo predvsem za izdelavo magnetnih razglednic, koledarjev in drugih majhnih stvari, lastnosti magnetnega polja se zaradi nižje koncentracije magnetne sestave nekoliko zmanjšajo.

To so glavne vrste trajnih magnetov. Elektromagnet se po principu delovanja in uporabe nekoliko razlikuje od takšnih zlitin.

Zanimivo. Neodimovi magneti se uporabljajo skoraj povsod, tudi pri oblikovanju za ustvarjanje plavajočih struktur in v kulturi za iste namene.

Elektromagnet in demagnetizator

Če elektromagnet ustvari polje pri prehodu skozi zavoje navitja električne energije, potem demagnetizator, nasprotno, odstrani preostalo magnetno polje. Ta učinek se lahko uporablja za različne namene. Na primer, kaj je mogoče storiti z razmagnetnikom? Prej je bil razmagnetizator uporabljen za razmagnetizacijo reproducirajočih glav magnetofonskih snemalnikov, TV kineskopov in izvajanje drugih tovrstnih funkcij. Danes se pogosto uporablja v nekoliko nezakonite namene, za razmagnetizacijo števcev po nanosu magnetov nanje. Poleg tega se ta naprava lahko in mora uporabljati za odstranjevanje preostalega magnetnega polja iz orodja.

Demagnetizator je običajno sestavljen iz navadne tuljave, z drugimi besedami, glede na napravo, ta naprava popolnoma ponovi elektromagnet. Na tuljavo se dovaja izmenična napetost, po kateri se naprava, iz katere odstranimo preostalo polje, odstrani iz območja pokritosti razmagnetnika, nato pa se izklopi

Pomembno! Uporaba magneta za "zavijanje" števca je nezakonita in pomeni globo. Nepravilna uporaba razmagnetnika lahko povzroči popolno razmagnetizacijo naprave in njeno okvaro.

Magnet iz lastne izdelave

Če želite to narediti, je dovolj, da najdete kovinsko palico iz jekla ali druge ferozlitine, lahko uporabite sestavljeno jedro transformatorja in nato naredite navitje. Okoli jedra navijte več zavojev bakrene žice za navijanje. Zaradi varnosti je vredno vključiti varovalko v tokokrog. Kako narediti močan magnet? Če želite to narediti, morate povečati tok v navitju, višji kot je, večja je magnetna sila naprave.

Ko je naprava priključena na omrežje in se električna energija dovaja na navitje, bo naprava pritegnila kovino, kar je v resnici pravi elektromagnet, čeprav nekoliko poenostavljen dizajn.

Za izdelavo elementov in naprav sistemov krmiljenja in avtomatizacije, magnetni material s, v katerem so v glavnem določene naslednje zahteve:

1. Material je treba zlahka magnetizirati pod delovanjem konstantnega polja ali impulza unipolarnega polja in zlahka remagnetizirati v izmeničnem polju, obstaja histerezna zanka mora biti dovolj ozka z majhno vrednostjo H C in veliko vrednostjo m. Takšne zahteve omogočajo povečanje občutljivosti elektromagnetnih elementov.

2. Materiali morajo imeti visoko vrednost indukcije nasičenja v S, t.j. zagotoviti prodor velikega magnetnega toka v jedro z ustreznim presekom. Izpolnjevanje te zahteve omogoča pridobitev najmanjših dimenzij in mase naprave, in če so navedene dimenzije, potem največjo moč ali napetost na izhodu naprave.

3.Pid delo v izmeničnem magnetnem polju v materialu naj bo najmanj stroškovno, ki tvorijo vrtinčne tokove, magnetno viskoznost in histerezo, saj določajo delovno temperaturo jedra in naprave. Njihovo zmanjšanje ne le poveča učinkovitost naprave, temveč vam omogoča tudi ustvarjanje elementov, ki delujejo na višjih frekvencah (400, 500, 1000 Hz in več) in imajo bistveno hitrejšo zmogljivost ter manjše dimenzije in težo kot elementi, ki jih poganja industrijska frekvenca napetosti 50 Hz.

Poleg naštetih osnovnih zahtev za magnetne materiale, ki se uporabljajo v različnih elektromagnetnih napravah, so določene posebne zahteve.

Torej, za izboljšanje temperaturne stabilnosti (invariantnost magnetnih lastnosti s spremembo temperature okolje) pomembno je, da je Curiejeva točka materiala čim višja.

Bližje enoti je koeficient kvadratnosti materiala, linearna odvisnost izhodnega signala od vhodnega signala, lažje je prepoznati signale v digitalnih napravah.

Jasno zaznana magnetna anizotropija izboljšuje kakovost naprav na osnovi tankih magnetnih filmov, visoka čistost kristalne strukture materiala pa je nujen pogoj izdelava naprav na cilindričnih magnetnih domenah.

Magnetne materiale lahko razdelimo na trde magnetne, za katerega je jakost H c desetine in stotine amperov na centimeter in magnetno mehka z intenzivnostjo H c v desetinkah in stotinkah ampera na centimeter. Trdi magnetni materiali se uporabljajo za izdelavo trajnih magnetov, mehki magnet - za izdelavo elementov, v katerih polje ustvarjajo tokovi, ki potekajo skozi navitja.

Za ustvarjanje elementov in naprav SUA se večinoma uporabljajo mehki magnetni materiali. Magnetno trdi praškasti materiali so vključeni v ferolake, ki se uporabljajo za premazovanje magnetnih trakov in diskov.

Mehke magnetne materiale lahko razdelimo v tri skupine: električna jekla, zlitine na osnovi železa z drugimi kovinami (nikelj, kobalt, aluminij) in ferit (nekovinski feromagneti).

Električna jekla so najcenejši materiali z visoko indukcijo nasičenja (reda 1,8 ... 2,3 T), kar vam omogoča, da iz njih ustvarite kompaktne in poceni elektromagnetne elemente. Toda zaradi razmeroma velike (v primerjavi z železo-nikljevimi zlitinami) koercivne sile električnega jekla (približno 0,1 ¸ 0,5 A / cm) je občutljivost jeklenih elementov na spremembe zunanjega polja, ki ga tvorijo navitja, majhna.

Zalizonikljeve zlitine (permalloy) so 15-20-krat dražje od jeklenih zlitin, imajo nižjo indukcijo nasičenja, vendar omogočajo pridobivanje visoko občutljivih magnetnih elementov zaradi nizke koercivne sile in visoke začetne magnetne prepustnosti. Zalizonikljeve zlitine so izdelane v obliki listov ali trakov. Debelina traku včasih doseže nekaj mikrometrov.

Zalizoaluminijeve zlitine 16YuKh in 16YuM, ki v svoji sestavi vsebujejo 16% aluminija, po magnetnih lastnostih niso slabše od permaloje, vendar imajo povečano (10 ... 20-krat več kot pri permaloji) odpornost proti obrabi. Široko se uporabljajo za izdelavo magnetnih glav v magnetnih snemalnih napravah, kjer se glava med delovanjem nenehno drgne ob površino traku.

Feriti so nekovinski magnetni materiali (trdne raztopine), izdelani iz mešanice železovih oksidov z oksidi magnezija, bakra, mangana, niklja in drugih kovin. Splošna formula feritov je MeO × Fe2 Oz, kjer je Me katera koli kovina.

Okside zdrobimo na majhne koščke in zmešamo v določenem razmerju. Magnetna jedra zahtevanih velikosti in konfiguracij se stisnejo iz nastale mešanice pri tlaku 10-30 kN / cm 2 (1-3 t / cm 2) in izgorejo pri temperaturi 1200-1400 ° C. Končano sivo- črna magnetna jedra imajo visoko trdoto, vendar so precej krhka. Navitja so običajno navita neposredno na feritna magnetna jedra brez dodatne izolacije slednjih. Specifično
električna upornost feritov je milijone krat večja od upornosti kovinskih feromagnetov, kar praktično odpravlja vrtinčne tokove. To omogoča magnetno obratovanje feritov s frekvenco več sto kilohercev in zagotavlja visoko hitrost delovanja sodobnega krmiljenja in računalnikov. Najpogostejši magnezij-manganovi feriti so razreda BT (1,3W, 0,16W itd.) Imajo relativno nizko Curiejevo točko (140 - 300 °C), kar povzroči znatno spremembo njihovih magnetnih parametrov pri segrevanju. Feriti na osnovi litija s Curiejevo točko 630°C imajo bistveno boljše temperaturne lastnosti. Za magnetna vezja digitalnih naprav se pogosto uporabljajo biferiti, obstajajo feriti z dvema kovinama, na primer magnezij-mangan ali litij-natrijevi ferit, pa tudi poliferiti, ki so trdne raztopine treh ali več feritov.

Trdi magnetni materiali. Kot že omenjeno, se uporabljajo magnetno trdi materiali:

— Za proizvodnjo trajnih magnetov;

- Za snemanje informacij (na primer za zvočni posnetek).

Pri ocenjevanju lastnosti magnetno trdih materialov so lahko pomembne mehanske lastnosti (trdnost), obdelovalnost materiala med proizvodnjo, pa tudi gostota, električna upornost itd. V nekaterih primerih je še posebej pomembna stabilnost magnetnih lastnosti.

Najpomembnejši materiali za trajne magnete so zlitine Fe-Ni-Al. Precipitacijsko utrjevanje ima pomembno vlogo pri oblikovanju visokokoercitivnega stanja teh zlitin.

Takšni materiali imajo visoko vrednost prisilne sile, ker so magnetizacija nastane predvsem zaradi rotacijskih procesov.

Fe-Ni-Al zlitine brez legirnih elementov se zaradi relativno nizkih magnetnih lastnosti ne uporabljajo. Najpogostejše so zlitine, legirane z bakrom in kobaltom. Zlitine z visoko vsebnostjo kobalta, ki vsebujejo več kot 15 % Co, se običajno uporabljajo z magnetno ali magnetno in kristalno teksturo.

Magnetna tekstura je rezultat termomagnetne obdelave, ki je sestavljena iz hlajenja zlitine v magnetnem polju z jakostjo 160-280 kA / m od visokih temperatur (1250-1300 0 C) na približno 500 0 C. V tem primeru se rast magnetnih lastnosti se zgodi le v smeri polja, tiste. material postane magnetno anizotropen.

Nadaljnje znatno povečanje magnetnih lastnosti zlitin Fe-Ni-Al-(Co) je možno z ustvarjanjem magnetov iz makrostrukture v obliki stebričastih kristalov. Kristalna struktura je pridobljena v procesu posebnih pogojev hlajenja zlitine.

Dajemo kratka priporočila o izbiri razredov zlitin. Zlitine brez kobalta (YUND in drugi). Obstajajo poceni, njihove lastnosti so razmeroma nizke. Zlitine YUNDK15 in YUNDK18 se uporabljata, kadar so potrebne relativno visoke magnetne lastnosti in material ne sme imeti magnetne anizotropije. Zlitine, ki vsebujejo 24% Co (YuN13DK24 in drugi) imajo visoke magnetne lastnosti v smeri magnetne teksture, so dobro tehnološko razvite in se široko uporabljajo.

Zlitine z usmerjeno kristalizacijo, kot je YUN13DK25BA itd., ki imajo najvišji W max in zato lahko zagotovijo najmanjšo maso in dimenzije magnetnih sistemov.

V primerih, ko je sistem odprt, se uporabljajo zlitine z najvišjo Hc, na primer titanova zlitina YUNDK35T5.

Zlitine z monokristalno strukturo (YUNDK35T5AA in YUNDK40T8AA) imajo v primerjavi z zlitinami z usmerjeno kristalizacijo naslednje prednosti: višje magnetne lastnosti zaradi nadaljnjega izboljšanja strukture, prisotnost treh medsebojno pravokotnih smeri, v katerih so lastnosti optimalne; najboljše mehanske lastnosti.

Glavne pomanjkljivosti zlitin Fe-Ni-Al-(Co) so slabe mehanske lastnosti (visoka trdota in krhkost), kar močno otežuje njihovo obdelavo.

Magneti v prahu. Magnete, ki jih pridobivamo s prašno metalurgijo, lahko razdelimo na kovinsko-keramične, kovinsko-plastične in oksidne.

Za prvi dve skupini fizikalni procesi nastanek visokokoercitivnega stanja je odvisen od istih razlogov kot pri monolitnih magnetih; za drugi dve skupini je nujen pogoj za pridobitev visokokoercitivnih lastnosti stanje, zdrobljeno na določeno stopnjo disperzije, ki ustreza enojnem domenska struktura.

Keramično-kovinske magnete pridobivamo iz kovinskih prahov s stiskanjem brez materiala, ki jih veže, in sintranjem pri visoka temperatura. Po magnetnih lastnostih so le nekoliko slabši od litih magnetov, vendar dražji od drugih.

Kovinsko-plastični magneti se proizvajajo, tako kot kovinsko-keramični, iz kovinskih prahov, vendar jih stisnemo skupaj z izolacijskim vezivom in izpostavimo segrevanju na nizko temperaturo, potrebno za polimerizacijo snovi, ki jih veže. V primerjavi z litimi magneti imajo zmanjšane magnetne lastnosti, vendar imajo visoko električno upornost, nizko gostoto in so relativno poceni.

Med oksidacijskimi magneti so praktičnega pomena magneti na osnovi barijevih in kobaltovih feritov.

barijevi magneti. Industrija proizvaja dve skupini barijevih magnetov: izotropni (BI) in anizotropni (BA).

Barijevi magneti imajo zelo visoko koercitivno silo in nizko preostalo indukcijo v primerjavi z litimi. Specifična električna upornost r barijevih magnetov je milijonkrat višja kot pri kovinskih materialih, kar omogoča uporabo barijevih magnetov v magnetnih vezjih, ki so izpostavljena visokofrekvenčnim poljem. Barijevi magneti ne vsebujejo redkih in dragih materialov, so približno 10-krat cenejši od magnetov z UNDK24.

Slabosti barijevih magnetov so slabe mehanske lastnosti (visoka krhkost in trdota) in, kar je najpomembneje, velika odvisnost magnetnih lastnosti od temperature. Temperaturni koeficient preostale magnetne indukcije TK B r barijevih magnetov je približno 10-krat večji od TK B r litih magnetov. Poleg tega imajo barijevi magneti ireverzibilnost hladilne lastnosti, tj. imajo višjo temperaturno stabilnost kot barij. Imajo pa tudi temperaturno histerezo, vendar se v regiji ne pojavlja negativne temperature, kot pri barijevih magnetih, vendar pri pozitivnih temperaturah (pri segrevanju nad 80 ° C).

Drugi materiali za trajne magnete.

martenzitna jekla. Martenzit je ime za vrsto mikrostrukture jekla, ki se pridobi s kaljenjem. Nastajanje martenzita spremljajo pomembne volumetrične spremembe, ustvarjanje velike notranje napetosti rešetke in pojav velikih vrednosti prisilne sile.

Martenzitna jekla so se začela uporabljati za izdelavo trajnih magnetov pred drugimi materiali. Trenutno se zaradi nizkih magnetnih lastnosti uporabljajo relativno malo. Niso pa še popolnoma opuščeni, ker so poceni in jih je mogoče obdelati na strojih za rezanje kovin.

Zlitine so plastično deformirane. Te zlitine imajo visoke obdelovalne lastnosti. Dobro so žigosane, rezane s škarjami, obdelane na strojih za rezanje kovin. Iz zlitin, plastično deformiranih, je mogoče izdelati trakove, plošče, pločevine, žico. V nekaterih primerih (pri izdelavi majhnih magnetov kompleksne konfiguracije) je priporočljivo uporabiti keramično-kovinsko tehnologijo. Obstaja veliko vrst zlitin, ki so plastično deformirane, in fizikalni procesi, zaradi katerih imajo visoke magnetne lastnosti, so raznoliki. Najpogostejše zlitine sta Kunife (Cu-Ni-Fe) in Vicaloy (Co-V). Kunife zlitine so anizotropne, magnetizirane v smeri valjanja in se pogosto uporabljajo v obliki žic majhne debeline, pa tudi žigosanja. Vikaloy se uporablja za izdelavo najmanjših magnetov kompleksne ali odprte konfiguracije in kot magnetni trakovi ali žice visoke trdnosti.

Zlitine na osnovi plemenitih kovin. Sem spadajo zlitine srebra z manganom in aluminijem (silmanal) ter zlitine platine z železom (77,8 % Pt; 22,2 % Fe) ali platine s kobaltom (76,7 % Pt; 23,3 % Co). Materiali iz te skupine, zlasti tisti, ki vsebujejo platino, so zelo dragi in se zato uporabljajo le za subminiaturne magnete, ki tehtajo nekaj miligramov. Pri izdelavi magnetov iz vseh zlitin te skupine se široko uporablja kovinsko-keramična tehnologija.

Elastični magneti. Kot smo omenili, je najpomembnejša pomanjkljivost glavnih skupin materialov za trajne magnete - lite zlitine in trdi magnetni ferit - njihove slabe mehanske lastnosti (visoka trdota in krhkost). Uporaba plastično deformabilnih zlitin je omejena zaradi njihove visoke cene. AT zadnji čas pojavili so se magneti na osnovi gume. Lahko so poljubne oblike, ki jo omogoča tehnologija gume – v obliki vrvic, dolgih trakov, listov itd. Tak material se zlahka reže s škarjami, žigosa, upogne, zvije. Uporaba "magnetne gume" je znana kot magnetne pomnilniške črke za računalnike, magneti za odklonske sisteme na televiziji, magneti, pravilni itd.

Elastični magneti so izdelani iz gume in finega prahu iz trdih magnetnih materialov (polnilo). Najpogosteje uporabljeno polnilo je barijev ferit.

Materiali za magnetne trakove. Magnetni trakovi so magnetni snemalni mediji. Najpogostejši so trakovi iz trdne kovine iz nerjavnega jekla, bimetalni trakovi in ​​pasovi na osnovi plastike s praškasto delovno plastjo. Trdni kovinski trakovi se uporabljajo predvsem za posebne namene in pri delu v širokem temperaturnem območju; trakovi na osnovi plastike imajo širšo uporabo. Glavni namen magnetnega snemalnega medija je ustvariti magnetno polje na površini reproducirane glave, katerega jakost se spreminja (ko se trak potegne) s časom na enak način kot signal, ki se snema. Lastnosti trakov, prevlečenih z magnetnim prahom, so bistveno odvisne ne le od lastnosti začetnih materialov, temveč tudi od stopnje rafiniranosti delcev, nasipne gostote magnetnega materiala v delovni plasti, usmerjenosti delcev ob prisotnosti oblike. anizotropija itd.

Delovna plast (ali debelina kovinskega traku) mora biti čim tanjša, sam trak pa mora biti gladek in prožen, da se zagotovi največja interakcija (magnetni stik) med magnetnimi materiali traku in glave. Preostala magnetizacija materiala mora biti čim večja.

Za prisilno silo so naložene protislovne zahteve: za zmanjšanje samodemagnetizacije je treba imeti najvišjo možno vrednost Hc (vsaj 24 kA / m), za lažji postopek brisanja zapisa pa je zaželen majhen Hc . Zahteve za visoko remanence in minimalno občutljivost na samodemagnetizacijo najboljši način se zadovoljijo s pravokotno obliko odseka histerezne zanke razmagnetizacije, t.j. zaželeno imeti največja vrednost faktor konveksnosti. Temperaturne in druge spremembe magnetnih lastnosti materiala traku morajo biti minimalne.

Industrija proizvaja trakove iz zlitine, ne rjavi, EP-31A in bimetal EP-352/353. Trakovi imajo debelino 0,005-0,01 mm, Hc = 24 - 40 kA / m; B r = 0,08 T.

Domači trakovi na osnovi plastike se izdelujejo predvsem vrste A2601-6 (tip 6 - za studijske magnetofone) in A4402 - 6 (tip 10 - za gospodinjstvo in reportažo). V skladu z GOST se pri označevanju trakov uporablja naslednje: prvi element - črkovni indeks pomeni namen traku: A - zvočni posnetek, T - video posnetek, B - računalniška tehnologija, I - natančen posnetek: drugi element - digitalni indeks (od 0 do 9), označuje materialne baze: 2 - diacetilceluloza, 3 - triacetilceluloza, 4 - polietilen tereftalag (lavsan), tretji element je digitalni indeks (od 0 do 9), pomeni debelino od traku:
2 - 18 mikronov, 3 - 27 mikronov, 4 - 36 mikronov, 6 - 55 mikronov, 9 - več kot 100 mikronov, četrti element je digitalni indeks (od 01 do 99), pomeni število tehnološkega razvoja; peti element je številčna vrednost nazivne širine traku v milimetrih. Po petem elementu mora biti dodaten črkovni indeks: P - za perforirane trakove; R - za trakove, ki se uporabljajo pri oddajanju; B - za trakove iz gospodinjskih snemalnikov.

Za magnetne prahove se uporabljajo naslednji materiali: železov ferit (magnetit), kobaltov ferit, kromov dioksid itd. Vsak od njih ima svoje prednosti in slabosti. Najpogosteje uporabljen gama železov oksid (g-Fe 2 O 3 ) ima iglasto obliko z dolžino delcev približno 0,4 μm in razmerjem med dolžino in premerom približno tri. Prašek (g-Fe 2 O 3) dobimo zaradi oksidacije magnetita (železovega ferita) FeO × Fe 2 O 3 s segrevanjem na zraku pri temperaturi okoli 150 o C.

Izdelava magnetnih trakov je lahko raznolika. Pogosteje se delovni sloj (magnetni lak) nanese na končno podlago, na primer z vlivanjem laka iz matrice. Magnetni lak je vnaprej pripravljen in je sestavljen iz magnetnega prahu, veziva, topila, mehčalca in različnih dodatkov, ki pomagajo mokri in ločujejo delce prahu ter zmanjšujejo abrazivnost delovne plasti.

Pri uporabi praškov z anizotropijo oblike delcev (na primer acikularni g-Fe) so pri izdelavi traku delci na določen način usmerjeni kot posledica izpostavljenosti magnetnemu polju. Končna obdelava traku je sestavljena iz kalandiranja in poliranja za izboljšanje kakovosti njegove površine.

Zagotavlja trak tipa 6 visoka kvaliteta snemanje in predvajanje zvoka, če se uporablja v profesionalni opremi pri 19,05 cm/s in v potrošniških magnetofonih pri 9,53 in 4,75 cm/s.

Trakovi morajo biti shranjeni pri temperaturi 10-25 ° C in relativni vlažnosti 50-60 %; temperature nad 30°C so nesprejemljive, temperature pod 10°C niso priporočljive.

Poleg vrst 6 in 10 domača industrija proizvaja tudi druge vrste trakov, na primer 50,8 mm širok trak T4402-50 za prečno snemanje črno-bele slike.

Zlitine na osnovi redkih zemeljskih kovin (REM). Številne spojine in zlitine z REM imajo zelo visoke vrednosti koercivne sile in največjo specifično energijo. Iz te skupine materialov so najbolj zanimive intermetalne spojine tipa RCo 5, kjer je R redka zemeljska kovina.

Poleg obravnavanih glavnih skupin magnetnih materialov se v tehnologiji uporabljajo tudi nekateri drugi, ki imajo omejen obseg.

termomagnetnih materialov. Termomagnetni materiali se imenujejo materiali s pomembno odvisnostjo magnetne indukcije (natančneje, magnetizacija nasičenja, ker običajno termomagnetni material deluje v načinu nasičenosti) od temperature v določenem območju (v večini primerov +60 ¸ -60 0 С). Termomagnetni materiali se večinoma uporabljajo kot magnetni šanti ali dodatni nosilci. Vključitev takih elementov v magnetna vezja omogoča kompenzacijo temperaturne napake ali zagotavljanje spremembe magnetne indukcije v zračni reži po danem zakonu (toplotno krmiljenje).

magnetostriktivni materiali. Magnetostrikcija ima neposredno tehnično uporabo v magnetostrikcijskih vibratorjih (generatorjih) zvočnih in ultrazvočnih vibracij, pa tudi v nekaterih radijskih vezjih in napravah (namesto kvarca za stabilizacijo frekvence, v elektromehanskih filtrih ipd.).

Kot magnetostriktivni material se uporabljajo nikelj, permendur (Fe-Co zlitine, za katere je značilna visoka magnetizacija nasičenja), Alfer (Fe-Al zlitine), nikelj in nikelj-kobalt ferit itd.

Nikelj ima veliko absolutno vrednost koeficienta magnetostrikcije nasičenosti l S = D l / l = -35 × 10 -6 (l je dolžina plošče do polja, D l je sprememba dolžine kot posledica polja ; znak minus pomeni zmanjšanje dolžine). Običajno se uporablja nikelj razreda H z debelino 0,1 mm v obliki togega nežganega traku. Po izbijanju plošče oksidiramo s segrevanjem na zraku do 800°C 15-25 minut. Tako oblikovan oksidni film služi za električno izolacijo plošč med zlaganjem. Nikelj ima visoke protikorozijske lastnosti in nizek temperaturni koeficient modula elastičnosti.

V zadnjem času se vse pogosteje uporabljajo magnetostriktivni ferit, zlasti v preciznih filtrih.

Zlitine z visoko indukcijo nasičenja. Od običajnih materialov ima železo najvišjo indukcijo (» 2,1 T).

V primerih, ko so postavljene najvišje zahteve za dimenzije naprave, njeno maso in velikost pretoka, se uporabljajo super-izokobaltove zlitine, pri katerih indukcija nasičenja doseže 2,43 T, kar omogoča prihranke pri masi in prostornini v primerjavi železa za 15–20 %. V praksi se uporabljajo zlitine, ki vsebujejo 30-51% Co in 1,5-2,0% V, kar izboljša tehnološke lastnosti zlitin, možnost njihove obdelave v hladnem stanju. Te zlitine se imenujejo permendur.

Indukcija nasičenja zlitin z visoko in nizko vsebnostjo kobalta je približno enaka. Zlitine z visoko vsebnostjo kobalta v šibkih in srednjih poljih imajo večjo magnetno prepustnost kot zlitine z nizko vsebnostjo kobalta, vendar so slednje cenejše.

Poleg visoke vrednosti indukcije nasičenosti ima permendur pomembno reverzibilno prepustnost, zaradi česar je še posebej dragocen kot material za telefonske membrane. Pomanjkljivosti permendur: nizka električna upornost r, visoka cena in pomanjkanje kobalta in vanadija. Permendur se uporablja v konstantnih magnetnih poljih ali v šibkih izmeničnih poljih z močnim pristranskostjo s konstantnim poljem. Iz materialov te skupine je normalizirana zlitina 50 KF (49,0-51% Co; 1,5-2,0% V). Zlitina ima indukcijo nasičenja najmanj 2,35 T in q = 980 °C.

Prednost ekstra-izokobaltovih zlitin pred komercialno čistim železom se čuti pri magnetni indukciji nad 1,0 T. Razlika v vrednostih magnetne prepustnosti doseže maksimum pri vrednosti magnetne indukcije približno 1,8 T, medtem ko je prepustnost kobaltovih zlitin desetkrat večja od prepustnosti mehkih vrst železa.

Vasyura A.S. — Knjiga "Elementi in naprave avtomatskih krmilnih sistemov"

Magneti so predmeti, ki imajo magnetno polje, ki privlači ali odbija določene materiale. Ugotovljeno je bilo, da so magneti zelo uporabni zaradi svoje sposobnosti privabljanja kovin. Magneti imajo široko uporabo tako v našem vsakdanjem življenju kot v različnih panogah.

Uporabljajo se v igračah, gospodinjskih aparatih in na stotine stvari, ki jih imate doma. Magneti se uporabljajo predvsem v panogah, kot so: rudarstvo in rudarstvo, v proizvodnji keramike, plastike in stekla ter mnogih drugih.

Magneti so različnih oblik, velikosti in moči. Spadajo v dve glavni vrsti magnetov:

• umetno izdelani magneti
• naravni magneti.

Naravni magneti se imenujejo magnetit. Bogati so z železom in minerali.

Ljudje so ustvarili sintetične magnete, ki so močnejši od naravnih, narejeni iz kovinskih zlitin. Umetni magneti se uporabljajo za tisoče namenov in se razlikujejo po moči in magnetnih lastnostih.

Sledijo tri vrste umetnih magnetov:

• trajni magneti
• Začasni magneti

trajni magneti

Trajni magneti so zelo močni in se najpogosteje uporabljajo. Ti magneti so tako poimenovani, ker ko so enkrat magnetizirani, ohranijo svoj magnetizem dolgo ali za vedno.

Razlog za to je, da so magneti narejeni iz snovi, ki vsebujejo atome in molekule, ki imajo magnetna polja, ki se medsebojno krepijo. Vendar pa lahko pod določenimi določenimi pogoji ti magneti izgubijo svoje magnetne lastnosti, na primer pri udarcu.

Trajni magneti imajo široko paleto aplikacij, od magnetov za hladilnike do velikih industrijskih obratov. so različne velikosti in oblike ter se razlikujejo po svoji sestavi.

Nekatere pogoste vrste trajnih magnetov so:

• Keramične
• Alnico magneti
• Samarijev kobalt
• neodim, železo in bor

Od tega so magneti iz samarija-kobalta in neodima kategorizirani kot magneti redkih zemelj.

Keramične

Keramičnim magnetom pravimo tudi feriti in so sestavljeni iz železovega oksida in barijevega ali stroncijevega karbonata. To so res močni magneti in se pogosto uporabljajo v znanstvenih laboratorijih. Najpogosteje se uporabljajo v eksperimentalne namene.

Alnico magneti

Ime je sestavljeno iz prvih črk kemični elementi, iz katerega so izdelani magneti: al (uminium), nikelj (kel), co (balt). Alnico magneti so zelo močni in se uporabljajo kot nadomestek za keramične magnete v različnih poskusih, saj so bolj stabilni in bolj odporni na razmagnetizacijo. Vendar pa so dražji.

Samarijev kobalt magneti

Spadajo v kategorijo magnetov redkih zemelj. Ti magneti imajo zelo veliko magnetno silo in so zelo odporni na demagnetizacijo in oksidacijo. So zelo dragi in se lahko uporabljajo za aplikacije, ki zahtevajo visok magnetizem in stabilnost. Prvič so se pojavili v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja.

neodim-železo-bor

To je še ena vrsta magnetov redkih zemelj. Neodimovi magneti so zelo podobni magnetom iz samarijevega kobalta, vendar so manj stabilni. En centimeter tega magneta lahko dvigne več metrov veliko kovinsko ploščo. Zaradi izjemno visokega magnetizma so najdražji magneti na svetu, zaradi visoke cene pa se uporabljajo manj pogosto.

Fleksibilni magneti so narejeni iz ravnih trakov in listov. Ti magneti imajo najmanj magnetizma.

Začasni magneti

Začasni magneti delujejo kot magneti le, če so postavljeni v močno magnetno polje iz močnega magneta. Vsi kovinski predmeti, kot so sponke za papir in žeblji, lahko delujejo kot magneti, ko so izpostavljeni močnemu magnetnemu polju. Vendar pa takoj, ko jih odstranimo iz polja, v trenutku izgubijo magnetizem. Začasni magneti kljub začasnemu magnetizmu prinašajo številne prednosti. Uporabljajo se predvsem v telefonih in elektromotorjih.

Elektromagneti so zelo močni magneti, ki se razlikujejo od zgornjih magnetov. Ti magneti delujejo po principu, da žica, ki vsebuje električni tok, ustvari magnetno polje.

Sestavljen je iz težkega kovinskega jedra z žično tuljavo. Ko tok teče skozi žice, se ustvari magnetno polje, ki magnetizira kovinsko jedro.

Polarnost magneta lahko spremenite tako, da prilagodite količino toka, ki teče, kot tudi s spreminjanjem njegove smeri. Široko se uporabljajo v televizorjih, radiih, video kasetah, računalnikih, monitorjih itd.