Manyetik özelliklerine bağlı olarak maddeler diamagnetler, paramagnetler ve ferromagnetlerdir. Ve diğerlerinden farklı özel özelliklere sahip olan ferromanyetik malzemedir.
Bu ne tür bir malzeme ve ne gibi özelliklere sahip
Ferromanyetik malzeme (veya ferromanyetik), katı kristal veya amorf halde olan ve herhangi bir manyetik alan yokken yalnızca düşük kritik sıcaklıkta, yani Curie noktasının altındaki bir sıcaklıkta manyetize olan bir maddedir.. Bu malzemenin manyetik duyarlılığı pozitiftir ve birliği aşar. Bazı ferromıknatıslar, gücü dış etkenlere bağlı olacak olan kendiliğinden mıknatıslanmaya sahip olabilir. Diğer şeylerin yanı sıra, bu tür malzemeler mükemmel manyetik geçirgenliğe sahiptir ve harici bir manyetik alanı birkaç yüz bin kez büyütme yeteneğine sahiptir.
Ferromanyet grupları
Toplamda iki grup ferromanyetik malzeme vardır:
- Manyetik olarak yumuşak grup. Bu grubun ferromıknatısları küçükancak mükemmel manyetik geçirgenliğe (8.0×10-4 H/m'den az) ve düşük histerezis kayıplarına sahiptir. Yumuşak manyetik malzemeler şunları içerir: kalıcı alaşımlar (nikel ve demir ilaveli alaşımlar), oksit ferromanyetler (ferritler), manyetodielektrikler.
- Manyetik olarak sert (veya manyetik olarak sert grup). Bu grubun ferromanyetik malzemelerinin özellikleri bir öncekinden daha yüksektir. Manyetik katılar hem yüksek manyetik alan kuvvetlerine hem de iyi manyetik geçirgenliğe sahiptir. Zorlayıcı kuvvetin kullanıldığı ve mükemmel manyetik duyarlılığın gerekli olduğu mıknatıs ve cihazların üretimi için ana malzemelerdir. Manyetik olarak sert grup, hemen hemen tüm karbon ve bazı alaşımlı çelikleri (kob alt, tungsten ve krom) içerir.
Manyetik olarak yumuşak grup malzemeleri
Daha önce bahsedildiği gibi, yumuşak manyetik grup şunları içerir:
- Yalnızca demir ve nikel alaşımlarından oluşan kalıcı alaşımlar. Geçirgenliği artırmak için permalloylara bazen krom ve molibden eklenir. Düzgün yapılmış permalloylar yüksek manyetik geçirgenliğe ve zorlayıcılığa sahiptir.
- Ferritler, demir ve çinko oksitlerinden oluşan ferromanyetik bir malzemedir. Direnci az altmak için genellikle demir ve çinkoya manganez veya nikel oksitler eklenir. Bu nedenle, ferritler genellikle yüksek frekanslı akımlar için yarı iletkenler olarak kullanılır.
- Manyetodielektriklerbir dielektrik filme sarılmış toz halinde demir, manyetit veya permalloy tozu karışımıdır. Tıpkı ferritler gibi, manyetodielektrikler de çok çeşitli cihazlarda yarı iletken olarak kullanılır: amplifikatörler, alıcılar, vericiler, vb.
Sert manyetik grubun malzemeleri
Aşağıdaki malzemeler sert manyetik gruba aittir:
- Demir ve karbon alaşımından yapılmış karbon çelikleri. Karbon miktarına bağlı olarak, düşük karbonlu (%0,25'ten az karbon), orta karbonlu (%0,25 ila %0,6 karbon) ve yüksek karbonlu çelikler (%2'ye kadar karbon) vardır. Demir ve karbona ek olarak, alaşımın bileşimine silikon, magnezyum ve manganez de dahil edilebilir. Ancak en kaliteli ve uygun ferromanyetik malzemeler, en az safsızlık içeren karbon çelikleridir.
- samaryum-kob alt alaşımları (SmCo5 veya Sm2Co17 bileşikleri) gibi nadir toprak elementlerine dayalı alaşımlar. 0,9 T artık indüksiyon ile yüksek manyetik geçirgenliğe sahiptirler. Aynı zamanda, bu tip ferromıknatıslardaki manyetik alan da 0,9 T'dir.
- Diğer alaşımlar. Bunlar şunları içerir: tungsten, magnezyum, platin ve kob alt alaşımları.
Bir ferromanyetik malzeme ile manyetik özelliklere sahip diğer maddeler arasındaki fark
Yazının başında, ferromıknatısların önemli ölçüde farklılık gösteren özel özelliklere sahip olduğu söylendi.diğer materyallerden ve işte bazı kanıtlar:
- Özelliklerini maddenin atomlarından ve moleküllerinden alan diamagnetlerin ve paramagnetlerin aksine, ferromanyetik malzemelerin özellikleri kristal yapıya bağlıdır.
- Ferromanyetik malzemeler, örneğin paramagnetlerin aksine, yüksek manyetik geçirgenlik değerlerine sahiptir.
- Geçirgenliğe ek olarak, ferromıknatıslar paramanyetik malzemelerden, manyetizasyon ile manyetik histerezis - bilimsel bir adı olan manyetizasyon alan gücü arasında bağımlı bir ilişkiye sahip olmaları bakımından farklıdır. Kob alt ve nikel gibi birçok ferromanyetik malzeme ve bunlara dayalı alaşımlar benzer bir fenomene tabidir. Bu arada, mıknatısların uzun süre bir mıknatıslanma durumunu korumasını sağlayan manyetik histerezistir.
- Bazı ferromanyetik malzemeler ayrıca manyetize edildiğinde şekillerini ve boyutlarını değiştirme yeteneğine de sahiptir. Bu fenomene manyetostriksiyon denir ve sadece ferromanyet tipine değil, aynı zamanda eşit derecede önemli diğer faktörlere de bağlıdır, örneğin alanların gücü ve bunlara göre kristalografik eksenlerin konumu.
- Ferromanyetik bir maddenin bir başka ilginç özelliği de manyetik özelliklerini kaybetme veya basitçe söylemek gerekirse bir paramagnete dönüşme yeteneğidir. Bu etki, malzemeyi sözde Curie noktasının üzerinde ısıtarak elde edilebilirken, paramanyetik duruma geçişe herhangi bir yan etki eşlik etmez ve pratik olarak çıplak gözle görünmez.göz.
Ferromanyetlerin uygulama alanı
Gördüğünüz gibi, ferromanyetik malzeme modern teknoloji dünyasında özellikle önemli bir yer tutuyor. Şunların imalatında kullanılır:
- kalıcı mıknatıslar;
- manyetik pusulalar;
- transformatörler ve jeneratörler;
- elektronik motorlar;
- elektrikli ölçüm aletleri;
- alıcılar;
- vericiler;
- amplifikatörler ve alıcılar;
- dizüstü bilgisayarlar ve kişisel bilgisayarlar için sabit sürücüler;
- hoparlörler ve bazı telefon türleri;
- kaydediciler.
Geçmişte, radyo mühendisliğinde manyetik bantlar ve filmler oluşturmak için bazı yumuşak manyetik malzemeler de kullanılıyordu.
