Afhangende van die magnetiese eienskappe, is stowwe diamagnete, paramagnete en ferromagnete. En dit is die ferromagnetiese materiaal wat spesiale eienskappe het wat van die res verskil.
Watter soort materiaal is dit en watter eienskappe het dit
'n Ferromagnetiese materiaal (of ferromagneet) is 'n stof wat in 'n vaste kristallyne of amorfe toestand is, wat in die afwesigheid van enige magnetiese veld slegs by 'n lae kritieke temperatuur, dit wil sê by 'n temperatuur onder die Curie-punt, gemagnetiseer word.. Die magnetiese vatbaarheid van hierdie materiaal is positief en oorskry eenheid. Sommige ferromagnete kan spontane magnetisering hê, waarvan die sterkte van eksterne faktore afhang. Sulke materiale het onder meer uitstekende magnetiese deurlaatbaarheid en is in staat om 'n eksterne magneetveld met 'n paar honderdduisend keer te versterk.
Groepe ferromagnete
Daar is altesaam twee groepe ferromagnetiese materiaal:
- Magneties sagte groep. Ferromagnete van hierdie groep het kleinaanwysers van magnetiese veldsterkte, maar het uitstekende magnetiese deurlaatbaarheid (minder as 8.0×10-4 H/m) en lae histereseverliese. Sagte magnetiese materiale sluit in: permalloies (legerings met die byvoeging van nikkel en yster), oksied ferromagnete (ferriete), magnetodielectrics.
- Magneties hard (of magneties harde groep). Die eienskappe van ferromagnetiese materiale van hierdie groep is hoër as dié van die vorige een. Magnetiese vastestowwe het beide hoë magnetiese veldsterktes en goeie magnetiese deurlaatbaarheid. Dit is die hoofmateriaal vir die vervaardiging van magnete en toestelle waar dwangkrag gebruik word en uitstekende magnetiese vatbaarheid vereis word. Die magneties harde groep sluit byna alle koolstof- en sommige legeringsstaal (kob alt, wolfram en chroom) in.
Materiale van magneties-sagte groep
Soos vroeër genoem, sluit die sagte magnetiese groep in:
- Permalloys, wat net uit yster- en nikkellegerings bestaan. Chroom en molibdeen word soms by permalloys gevoeg om deurlaatbaarheid te verhoog. Behoorlik vervaardigde permalloys het hoë magnetiese deurlaatbaarheid en dwangvermoë.
- Ferriete is 'n ferromagnetiese materiaal wat bestaan uit oksiede van yster en sink. Dikwels word mangaan- of nikkeloksiede by yster en sink gevoeg om weerstand te verminder. Daarom word ferriete dikwels as halfgeleiers vir hoëfrekwensiestrome gebruik.
- Magnetodielectricsis 'n verpoeierde mengsel van yster, magnetiet of permalloy poeier toegedraai in 'n diëlektriese film. Net soos ferriete, word magnetodielectrics as halfgeleiers in 'n wye verskeidenheid toestelle gebruik: versterkers, ontvangers, senders, ens.
Materiale van die harde magnetiese groep
Die volgende materiale behoort aan die harde magnetiese groep:
- Koolstofstaal gemaak van 'n legering van yster en koolstof. Afhangende van die hoeveelheid koolstof, is daar: lae-koolstof (minder as 0,25% koolstof), medium-koolstof (van 0,25 tot 0,6% koolstof) en hoë-koolstofstaal (tot 2% koolstof). Benewens yster en koolstof, kan silikon, magnesium en mangaan ook by die samestelling van die legering ingesluit word. Maar die hoogste geh alte en geskikte ferromagnetiese materiale is daardie koolstofstaal wat die minste hoeveelheid onsuiwerhede het.
- Allooie gebaseer op seldsame aardelemente, soos samarium-kob alt-legerings (SmCo5- of Sm2Co17-verbindings). Hulle het 'n hoë magnetiese deurlaatbaarheid met 'n residuele induksie van 0,9 T. Terselfdertyd is die magneetveld in ferromagnete van hierdie tipe ook 0,9 T.
- Ander legerings. Dit sluit in: wolfram, magnesium, platinum en kob altlegerings.
Die verskil tussen 'n ferromagnetiese materiaal en ander stowwe met magnetiese eienskappe
Aan die begin van die artikel is daar gesê dat ferromagnete spesiale eienskappe het wat aansienlik verskilvan ander materiaal, en hier is 'n paar bewyse:
- Anders as diamagnete en paramagnete, wat hul eienskappe van individuele atome en materiemolekules verkry, hang die eienskappe van ferromagnetiese materiale af van die kristalstruktuur.
- Ferromagnetiese materiale, anders as byvoorbeeld paramagnete, het hoë waardes van magnetiese deurlaatbaarheid.
- Benewens deurlaatbaarheid, verskil ferromagnete van paramagnetiese materiale deurdat hulle 'n afhanklike verhouding het tussen magnetisering en magnetiserende veldsterkte, wat 'n wetenskaplike naam het - magnetiese histerese. Baie ferromagnetiese materiale, soos kob alt en nikkel, sowel as legerings wat daarop gebaseer is, is onderhewig aan 'n soortgelyke verskynsel. Terloops, dit is die magnetiese histerese wat magnete toelaat om 'n toestand van magnetisering vir 'n lang tyd te handhaaf.
- Sommige ferromagnetiese materiale het ook die vermoë om hul vorm en grootte te verander wanneer dit gemagnetiseer word. Hierdie verskynsel word magnetostriksie genoem en hang nie net af van die tipe ferromagneet nie, maar ook van ander ewe belangrike faktore, byvoorbeeld van die sterkte van die velde en die ligging van die kristallografiese asse met betrekking tot hulle.
- Nog 'n interessante kenmerk van 'n ferromagnetiese stof is die vermoë om sy magnetiese eienskappe te verloor of, om dit eenvoudig te stel, in 'n paramagneet te verander. Hierdie effek kan bereik word deur die materiaal bo die sogenaamde Curie-punt te verhit, terwyl die oorgang na die paramagnetiese toestand nie met enige newe-effekte gepaard gaan nie en feitlik onsigbaar is vir die blote oog.oog.
Toepassingsveld van ferromagnete
Soos jy kan sien, neem ferromagnetiese materiaal 'n besonder belangrike plek in die moderne wêreld van tegnologie in. Dit word gebruik in die vervaardiging van:
- permanente magnete;
- magnetiese passers;
- transformators en kragopwekkers;
- elektroniese motors;
- elektriese meetinstrumente;
- ontvangers;
- senders;
- versterkers en ontvangers;
- hardeskywe vir skootrekenaars en rekenaars;
- luidsprekers en sommige soorte telefone;
- opnemers.
In die verlede is sommige sagte magnetiese materiale ook in radio-ingenieurswese gebruik om magnetiese bande en films te skep.
