입구자석의 종류와 유형. 영구자석
어렸을 때 다들 손에 자석을 들고 가지고 놀았습니다. 자석은 모양과 크기가 매우 다를 수 있지만 모든 자석에는 일반 재산- 철분을 끌어당깁니다. 그것들 자체는 철, 적어도 일종의 금속으로 만들어진 것 같습니다. 그러나 "검은색 자석" 또는 "돌"도 있으며, 이는 또한 철 조각, 특히 서로를 강하게 끌어당깁니다.
하지만 금속처럼 보이지는 않습니다. 유리처럼 쉽게 부서집니다. 자석은 유용한 용도가 많습니다. 예를 들어 종이 시트를 철제 표면에 "고정"하는 것이 편리합니다. 자석은 잃어버린 바늘을 모으는 데 편리하므로 보시다시피 이것은 매우 유용한 것입니다.
과학 2.0 - 대약진 - 자석
과거에는 자석
2000여년 전, 고대 중국인들은 자석에 대해 알고 있었고, 적어도 이 현상이 여행할 때 방향을 선택하는 데 사용될 수 있다는 사실을 알고 있었습니다. 즉, 그들은 나침반을 발명했습니다. 철학자들 고대 그리스, 호기심 많은 사람들, 다양한 수집 놀라운 사실, 소아시아의 마그네사 시 근처에서 자석과 충돌했습니다. 그곳에서 그들은 철을 끌어당길 수 있는 이상한 돌을 발견했습니다. 그 당시 이것은 우리 시대에 외계인이 될 수 있었던 것만큼이나 놀라운 일이었습니다.
자석이 모든 금속을 끌어당기는 것이 아니라 철과 철 자체만 자석이 될 수 있다는 것이 훨씬 더 놀라운 것 같았습니다. 자석은 철뿐만 아니라 과학자들의 호기심도 끌어당겨 물리학과 같은 과학을 크게 발전시켰다고 할 수 있습니다. 밀레토스의 탈레스는 '자석의 영혼'에 관해 썼고, 로마인 티투스 루크레티우스 카루스는 그의 에세이 '사물의 본질에 대하여'에서 '철가루와 고리의 맹렬한 움직임'에 대해 썼습니다. 그는 나중에 선원들이 나침반을 사용하기 시작했을 때 기본 지점의 이름을 따서 명명된 자석의 두 극이 있음을 이미 알아차릴 수 있었습니다.
자석이란 무엇입니까? 간단한 말로. 자기장
우리는 자석을 진지하게 받아들였습니다.
자석의 성질 오랫동안설명할 수 없었습니다. 자석의 도움으로 새로운 대륙이 발견되었지만 (선원들은 여전히 나침반을 큰 존경심으로 대하고 있음) 자기의 본질에 대해 아직 아무도 알지 못했습니다. 지리학자이자 항해가인 크리스토퍼 콜럼버스(Christopher Columbus)도 나침반을 개선하기 위한 작업만 수행했습니다.
1820년에 덴마크 과학자 한스 크리스티안 외르스테드는 중요한 발견을 했습니다. 그는 자침에 전류가 흐르는 와이어의 작용을 확립했으며 과학자로서 실험을 통해 이것이 어떻게 일어나는지 알아냈습니다. 다른 조건. 같은 해, 프랑스 물리학자 앙리 앙페르는 분자 내에 흐르는 기본 순환 전류에 대한 가설을 내놓았습니다. 자성체. 1831년 영국인 마이클 패러데이(Michael Faraday)는 절연 전선 코일과 자석을 사용하여 다음과 같은 실험을 수행했습니다. 기계적인 작업전류로 변환될 수 있다. 그는 법을 만든다 전자기 유도'자기장'이라는 개념을 소개합니다.
패러데이의 법칙은 규칙을 확립합니다. 즉, 폐루프의 경우 기전력은 이 루프를 통과하는 자속의 변화율과 같습니다. 발전기, 전기 모터, 변압기 등 모든 전기 기계는 이 원리에 따라 작동합니다.
1873년 스코틀랜드 과학자 제임스 C. 맥스웰(James C. Maxwell)은 자기 현상과 전기 현상을 하나의 이론, 즉 고전 전기역학으로 결합했습니다.
자화될 수 있는 물질을 강자성체라고 합니다. 이 이름은 자석을 철과 연관시키지만 그 외에도 자화 능력은 니켈, 코발트 및 기타 금속에서도 발견됩니다. 자기장이 이미 해당 영역으로 이동했기 때문에 실제 사용, 자성 재료가 큰 관심의 대상이 되었습니다.
실험은 자성 금속 합금과 그 안에 다양한 첨가제로 시작되었습니다. 결과 재료는 매우 비쌌으며 Werner Siemens가 자석을 상대적으로 작은 전류로 자화 된 강철로 교체한다는 아이디어를 내놓지 않았다면 세계는 전기 트램과 Siemens 회사를 결코 보지 못했을 것입니다. Siemens도 전신 장치 작업을 했지만 여기에는 경쟁자가 많았고 전기 전차는 회사에 많은 돈을 주었고 궁극적으로 다른 모든 것을 함께 끌어냈습니다.
전자기 유도
기술의 자석과 관련된 기본 수량
우리는 주로 자석, 즉 강자성체에 관심을 가질 것이며 나머지 매우 광범위한 자기 (더 좋게 말하면 전자기, 맥스웰을 기념하여) 현상 영역을 조금 남겨 둘 것입니다. 측정 단위는 SI(킬로그램, 미터, 초, 암페어) 및 그 파생 단위로 허용됩니다.
엘 전계 강도, H, A/m(미터당 암페어).
이 양은 거리가 1m이고 이를 통해 흐르는 전류가 1A인 평행 도체 사이의 전계 강도를 나타냅니다. 전계 강도는 벡터 양입니다.
엘 자기 유도, B, Tesla, 자속밀도(Weber/m2)
이것은 유도 크기에 관심이 있는 반경에서 도체를 통과하는 전류와 원의 길이의 비율입니다. 원은 와이어가 수직으로 교차하는 평면에 있습니다. 여기에는 투자율이라는 요소도 포함됩니다. 이것은 벡터량입니다. 정신적으로 와이어의 끝을보고 전류가 우리에게서 멀어지는 방향으로 흐른다고 가정하면 힘의 자기원이 시계 방향으로 "회전"하고 유도 벡터가 접선에 적용되어 방향으로 일치합니다.
엘 자기 투자율, μ(상대값)
진공의 투자율을 1로 취하면 다른 재료의 경우 해당 값을 얻게 됩니다. 예를 들어 공기의 경우 진공과 거의 동일한 값을 얻습니다. 철분의 경우 우리는 크게 얻습니다. 대량, 따라서 우리는 철이 자력선을 자기 안으로 "당긴다"고 비유적으로 (그리고 매우 정확하게) 말할 수 있습니다. 코어가 없는 코일의 전계 강도가 H와 같으면 코어가 있으면 μH를 얻습니다.
엘 강제력, 오전.
보자력은 자성 물질이 감자 및 재자화에 얼마나 저항하는지를 측정합니다. 코일의 전류가 완전히 제거되면 코어에 잔류 유도가 발생합니다. 그것을 만들기 위해 0과 같음, 어느 정도 강도의 장을 생성해야 하지만 반대로, 즉 전류를 반대 방향으로 흐르게 해야 합니다. 이러한 긴장을 강제력(coercive force)이라고 한다.
실제로 자석은 항상 전기와 관련하여 사용되기 때문에 암페어와 같은 전기량이 자석의 특성을 설명하는 데 사용된다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.
지금까지 말한 바에 따르면, 예를 들어 자석의 영향을 받은 못은 비록 약하기는 하지만 자석 그 자체가 될 수 있습니다. 실제로 자석을 가지고 노는 아이들도 이에 대해 알고 있는 것으로 나타났습니다.
이러한 재료가 어디로 가는지에 따라 기술 분야에서 자석에 대한 요구 사항이 다릅니다. 강자성 물질은 "연질"과 "경질"로 구분됩니다. 첫 번째 것은 자속이 일정하거나 가변적인 장치의 코어를 만드는 데 사용됩니다. 부드러운 재료로는 좋은 독립 자석을 만들 수 없습니다. 전류가 꺼지면 릴레이가 "해제"되어야 하고 전기 모터가 가열되어서는 안 되기 때문에 너무 쉽게 자기가 없어지며 이것이 바로 귀중한 특성입니다. 과도한 에너지는 자화 반전에 소비되어 다음과 같은 형태로 방출됩니다. 열의.
자기장은 실제로 어떻게 생겼나요? 이고르 벨레츠키
영구 자석, 즉 자석이라고 불리는 것은 제조를 위해 단단한 재료가 필요합니다. 강성은 자기, 즉 큰 잔류 유도력과 큰 보자력을 의미합니다. 왜냐하면 우리가 본 것처럼 이러한 양은 서로 밀접하게 관련되어 있기 때문입니다. 이러한 자석은 탄소, 텅스텐, 크롬 및 코발트강에 사용됩니다. 보자력은 약 6500 A/m의 값에 도달합니다.
알니(alni), 알니시(alnisi), 알니코(alnico) 등 다양한 특수 합금이 있으며, 여기에는 알루미늄, 니켈, 실리콘, 코발트가 포함됩니다. 다양한 조합, 더 큰 보자력(최대 20,000~60,000A/m)을 가집니다. 이러한 자석은 철에서 떼어 내기가 쉽지 않습니다.
더 높은 주파수에서 작동하도록 특별히 설계된 자석이 있습니다. 이것은 잘 알려진 "둥근 자석"입니다. 음악 센터 스피커, 자동차 라디오, 심지어 과거 TV의 사용할 수 없는 스피커에서 "채굴"됩니다. 이 자석은 산화철과 특수 첨가제를 소결하여 만들어집니다. 이 물질을 페라이트라고 부르지만 모든 페라이트가 이런 방식으로 특별히 자화되는 것은 아닙니다. 그리고 스피커에서는 불필요한 손실을 줄이기 위해 사용됩니다.
자석. 발견. 어떻게 작동하나요?
자석 내부에서는 무슨 일이 일어나는가?
물질의 원자는 전기의 독특한 "덩어리"이기 때문에 자체 자기장을 생성할 수 있지만 유사한 원자 구조를 가진 일부 금속에서만 이 능력이 매우 강력하게 표현됩니다. 철, 코발트, 니켈 비용 주기율표멘델레예프가 근처에 있고 비슷한 구조를 가지고 있습니다. 전자 껍질, 이는 이러한 원소의 원자를 미세한 자석으로 바꿉니다.
금속은 다양한 매우 작은 결정의 동결 혼합물이라고 할 수 있으므로 이러한 합금이 많은 자기 특성을 가질 수 있다는 것은 분명합니다. 많은 원자 그룹은 이웃과 외부 장의 영향을 받아 자신의 자석을 "펼칠" 수 있습니다. 이러한 "군집"은 자기 구역이라고 불리며 물리학자들이 여전히 관심을 갖고 연구하고 있는 매우 기괴한 구조를 형성합니다. 이는 실질적으로 매우 중요합니다.
이미 언급한 바와 같이 자석은 크기가 거의 원자일 수 있으므로 자구의 가장 작은 크기는 자성 금속 원자가 내장된 결정의 크기에 따라 제한됩니다. 예를 들어, 이는 현대 컴퓨터 하드 드라이브의 거의 환상적인 기록 밀도를 설명합니다. 이는 분명히 드라이브에 더 심각한 경쟁자가 있을 때까지 계속해서 성장할 것입니다.
중력, 자기 및 전기
자석은 어디에 사용되나요?
코어는 자석으로 만들어진 자석으로, 일반적으로 간단히 코어라고 부르지만 자석은 더 많은 용도로 사용됩니다. 문구용 자석, 가구 문 걸쇠용 자석, 여행자용 체스 자석 등이 있습니다. 이것은 모두에게 알려진 자석입니다.
더 많은 것 희귀종하전입자 가속기용 자석을 포함하며, 이는 수십 톤 이상의 무게를 낼 수 있는 매우 인상적인 구조입니다. 현재 실험 물리학은 풀로 무성하지만 시장에 즉각적으로 엄청난 이익을 가져다 주는 부분을 제외하고는 그 자체로는 비용이 거의 들지 않습니다.
또 다른 흥미로운 자석은 자기공명영상 스캐너라는 고급 의료 기기에 설치되어 있습니다. (실제로는 그 방법을 NMR이라고 하는데, 핵 자기공명그러나 일반적으로 물리학에 약한 사람들을 놀라게 하지 않기 위해 이름이 변경되었습니다.) 이 장치는 관찰 대상(환자)을 강한 자기장 안에 배치해야 하며 해당 자석은 무서운 크기와 악마의 관 모양.
사람을 소파에 놓고 이 자석의 터널을 통해 굴러가는 동안 센서가 의사의 관심 영역을 스캔합니다. 일반적으로 큰 문제는 아니지만 어떤 사람들은 공황 상태에 빠질 정도로 밀실 공포증을 경험합니다. 그러한 사람들은 기꺼이 산채로 절단되는 것을 허용하지만 MRI 검사에는 동의하지 않습니다. 그러나 많은 돈을 지불한 후 최대 3 Tesla의 유도로 비정상적으로 강한 자기장에서 사람이 어떻게 느끼는지 누가 알겠습니까?
이것을 얻으려면 강력한 필드, 종종 액체 수소로 자석 코일을 냉각하여 초전도성을 활용합니다. 이를 통해 강한 전류로 와이어를 가열하면 자석의 성능이 제한될 것이라는 걱정 없이 자기장을 "펌프업"할 수 있습니다. 이것은 전혀 저렴한 설정이 아닙니다. 그러나 전류 바이어싱이 필요하지 않은 특수 합금으로 만들어진 자석은 훨씬 더 비쌉니다.
우리 지구는 비록 강하지는 않지만 커다란 자석입니다. 그것은 자기 나침반의 소유자에게 도움이 될 뿐만 아니라 우리를 죽음으로부터 구해 줍니다. 그것이 없다면 우리는 태양 복사에 의해 죽게 될 것입니다. 우주 관측을 바탕으로 컴퓨터로 시뮬레이션 한 지구 자기장의 사진은 매우 인상적입니다.
다음은 물리학과 기술에서 자석이 무엇인지에 대한 질문에 대한 짧은 답변입니다.
네오디뮴 자석은 1980년대 초반 발명된 이후 의류, 식품, 공작기계, 우주 등 거의 모든 산업분야로 그 사용이 확산되었습니다. 오늘날 이러한 장치를 사용하는 산업은 거의 없습니다. 또한 대부분의 경우 특성이 상당히 떨어지는 기존 페리자성체를 실질적으로 대체했습니다.
네오디뮴 제품이 인기를 끄는 이유는 무엇일까?
네오디뮴 자석이 무엇이며 어디에 사용되는지 몇 마디 이야기해 보겠습니다.
네오디뮴의 자기적 특성은 비교적 최근에 발견되었으며, 네오디뮴으로 만든 최초의 제품은 1982년에야 나타났습니다. 그럼에도 불구하고 그녀는 즉시 인기를 얻기 시작했습니다. 그 이유는 자기 무게의 수백 배, 강자성체보다 수십 배 더 강한 철 물체를 끌어당길 수 있는 합금의 놀라운 특성 때문입니다. 덕분에 네오디뮴 자석을 사용하는 장비는 크기는 작아졌지만 효율성은 훨씬 높아졌습니다.
합금에는 네오디뮴 외에도 철 및 붕소가 포함되어 있습니다. 원하는 제품을 얻기 위해 분말 형태의 이러한 물질은 녹지 않고 소결되므로 취약성이라는 중요한 단점이 발생합니다. 구리-니켈 합금 층은 칩과 부식을 제거하는 데 도움이 되므로 제품을 완전히 사용할 수 있습니다.
네오디뮴 자석 - 일상 생활에서 사용
오늘날, 누구나 네오디뮴 막대, 디스크 또는 링을 구입하여 사용할 수 있습니다. 가정. 작업에 따라 지갑 사정에 따라 원하는 제품의 크기, 무게, 모양을 선택할 수 있습니다. 아래에서는 자기 장치 사용에 대한 몇 가지 옵션을 제시합니다. 그러나 실제로 사용 범위는 거의 무한하며 소유자의 상상력에 의해서만 제한됩니다.
그렇다면 일상생활에서 사용되는 네오디뮴 자석은 어디에 있을까요?
금속 물체의 검색 및 수집
이제 가구 밑으로 굴러가거나 우물에 빠진 철제 물체를 찾는 데 문제가 없을 것입니다. 예를 들어 자기 디스크를 막대 끝에 부착하거나 코드에 묶어 물체가 떨어질 가능성이 있는 곳으로 이 간단한 장치를 옮기기만 하면 됩니다. 단 몇 분만 지나면 잃어버린 물건이 안전하게 여러분의 손에 들어올 것입니다.
네오디뮴 자석을 사용하면 금속 부스러기나 흩어진 나사를 모으는 데도 도움이 됩니다. 편의를 위해 네오디뮴 품목을 천, 양말 또는 비닐봉지에 싸십시오. 이는 한편으로는 철 파편의 부착으로부터 작업 표면을 보호하는 동시에, 붙어 있는 모든 것을 한 번에 제거하고 각 나사를 별도로 분리하지 않는 데 도움이 됩니다.
홀더
네오디뮴 자석이 일상 생활에서 사용되는 분야에 대해 이야기하면서 다양한 유형의 패스너에 대해 언급하겠습니다. 도움을 받으면 철분 함유 물체를 주방이나 배관 도구, 정원 가꾸기 및 기타 도구와 같은 수직 표면에 걸 수 있습니다. 네오디뮴 플레이트를 특정 순서로 스탠드에 장착하고 필요한 경우 칼이나 드라이버 등을 부착하면 됩니다.
일상 생활에서 네오디뮴 자석을 사용하면 그림, 거울, 선반, 모기장 등 철이 아닌 물체를 걸 수도 있습니다. 이렇게 하려면 항목에 자석판을 고정하고 부착할 표면에 작은 철판을 고정합니다.
이미 말했듯이 네오디뮴 합금은 매우 취약하므로 드릴링이나 절단으로 무결성을 위반하는 것은 바람직하지 않으며 결과적으로 금속 특성에 심각한 영향을 미칩니다. 추가 처리가 필요하지 않은 네오디뮴 자석을 서스펜션으로 선택하는 것이 좋습니다. 다행스럽게도 온라인 상점에서는 다양한 패스너와 컷아웃을 사용하여 필요한 직경의 구멍이 있는 다양한 구성의 제품을 제공합니다. 따라서 원하는 구성의 장치를 쉽게 선택할 수 있습니다. 자석 요소를 문 걸쇠처럼 성공적으로 사용하여 배지를 부착하거나 자신만의 냉장고 자석을 만들 수 있습니다. 이것은 거리가 멀다 전체 목록네오디뮴 자석이 사용되는 지역.
클램프
두 표면을 접착해야 하지만 모양이 복잡하여 바이스를 사용할 수 없는 경우 자석 부품이 문제 해결에 다시 도움이 됩니다. 접착할 물체를 그 사이에 놓으면 네오디뮴의 인력으로 인해 서로 단단히 밀착됩니다.
이런 종류의 클램프를 사용하면 전혀 접근할 수 없을 것 같았던 표면을 쉽게 청소하거나 세척할 수 있습니다. 네오디뮴 자석은 구체적으로 어디에 사용되나요? 발코니 유리 외부 표면 세척, 수족관 및 기타 접근하기 어려운 유리 용기 세척용. 발코니 바깥쪽에 고정한 수건 안에 자석 막대를 놓고 안쪽에 있는 다른 자석으로 고정하세요. 이렇게 하면 외부 스펀지를 원하는 곳으로 향하게 하고 유리를 완벽하게 청소할 수 있습니다.
자동
네오디뮴 자석을 사용하면 엔진 오일에 있는 칩과 기타 금속 잔해물을 제거할 수 있습니다. 이에 대한 동영상이 인터넷에 있습니다. 크랭크케이스 배수 플러그에 자기 장치를 부착하면 네오디뮴이 철 미세 입자를 끌어당겨 자동차의 작동 메커니즘에 들어 가지 않습니다.
작은 네오디뮴 판을 사용하면 어떤 물체든 차체에 고정할 수 있고, 대형 자기 디스크나 막대를 사용하면 작은 찌그러진 부분도 균일하게 만들 수 있습니다.
네오디뮴 자석 - 일상 생활에서 사용됩니다. 탐험되지 않은 순간
많은 과학자들은 전자기파가 살아있는 유기체에 유익한 영향을 미친다고 믿습니다. 이와 관련하여 식물의 성장을 촉진하고 신체의 건강을 향상시키는 것으로 여겨지는 많은 장치가 등장했습니다. 많은 정원사들은 식물 근처에 자석 막대를 꽂고, 가축 사육자들은 애완동물이 있는 우리에 물건을 넣습니다. 또한 다양한 자석 팔찌, 의류 네오디뮴 마감, 정수기 등이 이제 인기를 얻고 있습니다.
물론, 기사에서 우리는 네오디뮴 자석이 응용되는 분야 중 극히 일부만을 다루었습니다. 이러한 제품을 사용하는 다른 방법에 대한 비디오와 기사는 인터넷에서 찾을 수 있습니다.
나침반 나침반은 지형을 보다 쉽게 탐색할 수 있도록 해주는 장치입니다. 아마도 나침반은 중국에서 발명되었을 것입니다. 유럽에서 나침반의 발명은 12~13세기로 거슬러 올라갑니다. 그러나 그 구조는 매우 단순합니다. 자석 바늘은 마개에 장착되어 물이 담긴 용기에 내려집니다. 자기 나침반의 작동 원리는 두 자석의 인력과 척력에 기초합니다. 자석의 반대극은 밀어내는 것처럼 끌어당깁니다.
Nd-Fe-B(네오디뮴, 철, 붕소) 기반 합금의 출현으로 인해 산업 분야에서 자석의 사용이 크게 확대되었습니다. 이전에 사용된 SmCo 및 Fe-P와 비교하여 이 희토류 자석의 주요 장점 중 특히 접근이 용이하다는 점이 주목할 만합니다. 결합 고강도콤팩트한 크기와 긴 서비스 수명을 갖춘 클러치와 같은 제품은 가장 수요가 많습니다. 다른 지역경제 활동.
다양한 산업분야의 네오디뮴자석 활용
네오디뮴 기반 희토류 자석을 사용할 때의 한계는 과열에 취약하다는 점입니다. 상단 표시기 작동 온도표준 제품의 경우 +80⁰C이고 변형 내열 합금의 경우 - +200⁰C입니다. 이 기능을 고려하면 업계에서 네오디뮴 자석을 사용하는 영역은 다음과 같습니다.
자석에는 영구 자석과 전자석의 두 가지 주요 유형이 있습니다. 영구 자석의 주요 특성을 기반으로 무엇인지 결정할 수 있습니다. 영구 자석은 자성이 항상 "켜져" 있기 때문에 그 이름을 얻었습니다. 철심에 전선을 감아 만든 전자석과 달리 자기장을 생성하려면 전류가 흘러야 하는 것과 달리 자체 자기장을 생성합니다.
자기 특성 연구의 역사
몇 세기 전에 사람들은 다음과 같은 몇 가지 유형을 발견했습니다. 바위독창적인 특징을 가지고 있습니다. 철제 물체에 매력을 느낍니다. 자철석에 대한 언급은 고대 역사 연대기에서 발견됩니다. 유럽에서는 2000년 이상 전, 동아시아에서는 훨씬 더 일찍입니다. 처음에는 신기한 물건으로 여겨졌습니다.
나중에 자철광은 항해에 사용되었으며, 회전이 자유로울 때 특정 위치를 차지하는 경향이 있음을 발견했습니다. 연구 13세기에 P. Peregrine이 실시한 연구에서는 강철이 자철석과 마찰한 후에 이러한 특성을 얻을 수 있음을 보여주었습니다.
자화된 물체에는 지구 자기장을 기준으로 "북쪽"과 "남쪽"이라는 두 개의 극이 있습니다. Peregrine이 발견한 바와 같이, 자철석 조각을 두 개로 절단하여 극 중 하나를 분리하는 것은 불가능했습니다. 각 개별 조각은 결국 자체 극 쌍을 갖게 되었습니다.
오늘날의 개념에 따르면 영구 자석의 자기장은 결과적으로 단일 방향으로의 전자 방향입니다. 특정 유형의 재료만 상호 작용합니다. 자기장, 훨씬 적은 수의 사람들이 일정한 MP를 유지할 수 있습니다.
영구자석의 성질
영구 자석의 주요 특성과 이들이 생성하는 자기장은 다음과 같습니다.
- 두 극의 존재;
- 반대 극은 끌어당기고 극과 마찬가지로 밀어냅니다(양극과 음전하처럼).
- 자기력은 눈에 띄지 않게 공간에 퍼지며 물체(종이, 나무)를 통과합니다.
- 극 근처에서 MF 강도의 증가가 관찰됩니다.
영구 자석은 외부 지원 없이 MP를 지원합니다. 자기 특성에 따라 재료는 주요 유형으로 구분됩니다.
- 강자성체 - 쉽게 자화됨;
- 상자성 물질 – 매우 어렵게 자화됨;
- 반자성 - 반대 방향으로 자화되어 외부 자기장을 반사하는 경향이 있습니다.
중요한!강철과 같은 연자성 재료는 자석에 부착하면 자성을 띠지만 자석을 제거하면 자성을 멈춥니다. 영구 자석은 단단한 자성 재료로 만들어집니다.
영구 자석은 어떻게 작동합니까?
그의 작품은 원자 구조를 다루고 있습니다. 모든 강자성체는 원자핵을 둘러싸는 전자 덕분에 약하기는 하지만 자연적인 자기장을 생성합니다. 이러한 원자 그룹은 동일한 방향으로 배열될 수 있으며 이를 자기 도메인이라고 합니다. 각 도메인에는 북쪽과 남쪽이라는 두 개의 극이 있습니다. 강자성 물질이 자화되지 않으면 그 영역은 임의의 방향으로 향하게 되고 그 자기장은 서로 상쇄됩니다.
영구 자석을 만들기 위해 강자성체는 매우 높은 온도에서 가열됩니다. 고온강력한 외부 MF에 노출됩니다. 이는 재료 내부의 개별 자구가 모든 자구가 정렬되어 자기 포화 지점에 도달할 때까지 외부 자기장의 방향으로 방향을 잡기 시작한다는 사실로 이어집니다. 그런 다음 재료가 냉각되고 정렬된 도메인이 제자리에 고정됩니다. 외부 MF가 제거되면 경자성 재료는 대부분의 도메인을 유지하여 영구 자석을 생성합니다.
영구자석의 특성
- 자기력은 잔류자기유도 현상을 특징으로 합니다. 지정 브롬 이는 외부 MP가 사라진 뒤에도 남는 힘이다. 테스트(T) 또는 가우스(G)로 측정됩니다.
- 자기화에 대한 보자력 또는 저항 - Ns. A/m 단위로 측정됩니다. 재료의 자기를 없애기 위해 외부 자기장의 강도가 얼마나 되어야 하는지 보여줍니다.
- 최대 에너지 – BHmax. 잔류자력 Br과 보자력 Hc를 곱하여 계산합니다. MGSE(메가우서스테드)로 측정됨;
- 잔류 자력의 온도 계수 - Br의 Тс. 온도 값에 대한 Br의 의존성을 특성화합니다.
- 티맥스 – 가장 높은 가치영구 자석이 역회복 가능성으로 인해 특성을 잃는 온도;
- Tcur는 자성 물질이 비가역적으로 특성을 상실하는 최고 온도 값입니다. 이 지표를 퀴리 온도라고 합니다.
개별 자석 특성은 온도에 따라 달라집니다. ~에 다른 의미온도에 따라 다양한 유형의 자성 재료가 다르게 작동합니다.
중요한!모든 영구 자석은 온도가 상승함에 따라 자성의 일정 비율을 잃습니다. 다른 속도로유형에 따라.
영구 자석의 종류
영구자석에는 5가지 유형이 있으며, 각 유형은 서로 다른 특성을 지닌 재료를 사용하여 다르게 제조됩니다.
- 알니코;
- 페라이트;
- 코발트 및 사마륨을 기반으로 하는 희토류 SmCo;
- 네오디뮴;
- 중합체.
알니코
이들은 주로 알루미늄, 니켈 및 코발트의 조합으로 구성된 영구 자석이지만 구리, 철 및 티타늄을 포함할 수도 있습니다. 알니코 자석의 특성으로 인해 자성을 유지하면서 가장 높은 온도에서 작동할 수 있지만 페라이트나 희토류 SmCo보다 더 쉽게 감자됩니다. 이는 자화된 금속과 고가의 전자석을 대체하는 최초의 대량 생산 영구 자석이었습니다.
애플리케이션:
- 전기 모터;
- 열처리;
- 문장;
- 항공우주 차량;
- 군사 장비;
- 고온 로딩 및 언로딩 장비;
- 마이크.
페라이트
세라믹이라고도 알려진 페라이트 자석을 만들기 위해서는 탄산스트론튬과 산화철을 10/90의 비율로 사용합니다. 두 재료 모두 풍부하고 경제적으로 이용 가능합니다.
낮은 생산 비용, 내열성(최대 250°C) 및 부식으로 인해 페라이트 자석은 일상적으로 사용되는 가장 인기 있는 자석 중 하나입니다. 알니코보다 내부 보자력이 크지만 네오디뮴보다 자기 강도가 낮습니다.
애플리케이션:
- 사운드 스피커;
- 보안 시스템;
- 공정 라인에서 철 오염을 제거하기 위한 대형 플레이트 자석;
- 전기 모터 및 발전기;
- 의료기기;
- 리프팅 자석;
- 해양 검색 자석;
- 와전류 작동을 기반으로 하는 장치;
- 스위치 및 릴레이;
- 브레이크
희토류 SmCo 자석
코발트 및 사마륨 자석은 넓은 온도 범위에서 작동하고, 높은 온도 계수와 높은 내식성을 가지고 있습니다. 이 보기는 저장합니다 자기적 성질절대 영도 이하의 온도에서도 사용 가능하므로 극저온 응용 분야에 널리 사용됩니다.
애플리케이션:
- 터보 기술;
- 펌프 커플 링;
- 습한 환경;
- 고온 장치;
- 소형 전기 경주용 자동차;
- 중요한 조건에서 작동하기 위한 무선 전자 장치.
네오디뮴 자석
네오디뮴, 철, 붕소의 합금으로 구성된 현존하는 자석 중 가장 강한 자석입니다. 엄청난 힘 덕분에 작은 자석이라도 효과적입니다. 이는 사용의 다양성을 제공합니다. 각 사람은 네오디뮴 자석 중 하나 근처에 끊임없이 있습니다. 예를 들어 스마트폰에 있습니다. 전기 모터, 의료 장비 및 무선 전자 장치의 제조에는 초강력 네오디뮴 자석이 사용됩니다. 초강력, 엄청난 자력 및 자기소거 저항성으로 인해 최대 1mm의 샘플이 가능합니다.
애플리케이션:
- 하드 드라이브;
- 사운드 재생 장치 – 마이크, 음향 센서, 헤드폰, 확성기;
- 틀니;
- 자기 결합 펌프;
- 도어 클로저;
- 엔진 및 발전기;
- 보석 잠금 장치;
- MRI 스캐너;
- 자기치료;
- 자동차의 ABS 센서;
- 리프팅 장비;
- 자기 분리기;
- 리드 스위치 등
유연한 자석은 폴리머 바인더 내부에 자성 입자를 포함합니다. 견고한 아날로그 설치가 불가능한 고유 장치에 사용됩니다.
애플리케이션:
- 디스플레이 광고 – 전시회 및 이벤트에서 빠른 고정 및 빠른 제거;
- 차량 표지판, 교육 학교 패널, 회사 로고;
- 장난감, 퍼즐, 게임;
- 페인팅용 마스킹 표면;
- 달력 및 자석 북마크;
- 창문과 문 씰.
대부분의 영구 자석은 깨지기 쉬우므로 구조용 부품으로 사용해서는 안 됩니다. 링, 막대, 디스크 및 개인 : 사다리꼴, 호 등 표준 형태로 만들어집니다. 네오디뮴 자석은 철 함량이 높기 때문에 부식되기 쉽기 때문에 니켈, 스테인레스 스틸, 테플론, 티타늄으로 코팅됩니다. , 고무 및 기타 재료.
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