انواع آهنربا ها را بشناسید

این مقاله به عنوان یک راهنمای اساسی و بیسیک در مورد مواد مغناطیسی و آهنربایی تنظیم شده است . سعی شده است با شرح خواص آنها ، و سایر خصوصیات مربوطه ؛ به مصرف کننده کمک میکند تا انتخاب مناسبی را با توجه به نیاز خود انجام دهد.

انواع آهنربا ها را بشناسید

آهنرباها امروزه در صنعت و تکنولوژی های برتر مقام والایی را به خود اختصاص داده اند . تصور این مطلب که آهنربا و محصولاتش در کارهای روزمره و صنعت حذف شوند ، کاری بس دشوار است. ماشین های الکتریکی صدها آهنربا از موتور تا سنسور را در خود دارند . در الکترونیک از آنها برای تولید فیلم و صدا و ضبط کردن استفاده می شود. در صنایع سنگین و معدنی برای جداسازی مواد آهنی و غیر آهنی از یکدیگر استفاده میشود. و بسیاری دیگر از موارد ریز و درشت که شاهد آنها هستیم .

اصلی ترین هدف استفاده از آهنرباها ، تبدیل انرژی است که انجام میدهند :

مکانیکی به الکتریکی : ژنراتور ها – سنسور ها – میکروفون ها

الکتریکی به مکانیکی : موتورها – راه اندازها – بلندگوهای بزرگ

مکانیکی به مکانیکی : کوپلینگ ها – یاتاقان ها – نگهدارنده ها – جدا کننده ها


با توجه به اهمیت و پیچیدگی کاربرد آنها در دستگاه ها ، آنها دارای تقسیم بندی ساده ی زیر می باشند . این تقسیم بندی بر اساس آلیاژ و عناصر موجود در آنها انجام شده است :

NdFeBr : نئودیمیم

SmCo : ساماریم کبالت

SrFe2O3 :فریت سخت یا سرامیکی

AlNiCo : آلنیکو

همچنین ۴ خصوصیت اصلی عمکردی ( ۴ پارامتر اصلی ) برای آنها تعریف می شود که عبارتند از :

Br : پسماند مغناطیسی : شار مغناطیسی است که به طور دایم در یک آهنربا باقی مانده است .

Hc یا Hci : وادارندگی : میزان مقاومت و حساسیت برای جلوگیری از مغناطیس زدایی در آهنربا .

BHmax : انرژی تولیدی : انرژی کلی است که در آهنربا ذخیره شده است . ( Br*Hc )

T : پایداری حرارتی : بیشترین دمای عملکرد


تاریخچه ی استفاده از این آهنرباها با توجه به نمودار زیر مشخص می باشد :

 

انواع آهن ربا

حال به توضیح ۴ گروه آهنرباها به طور خلاصه میپردازیم :

فریت ها : فریت ها تحت عنوان آهنرباهای سرامیکی نیز شناخته میشوند و از سال ۱۹۵۰ تا کنون تولید میشوند .اساسا از اکسید آهن ( FeO ) و استرانسیوم ( Sr ) و باریم ( Ba )ساخته می شود. این نوع آهنرباها ، ارزان ترین و رایج ترین نوع آهنرباها می باشند. ۳ گرید اصلی برای آنها C۸ C۵C۱ می باشد که عمدتا در موتورها و سنسورها مورد استفاده قرار میگیرد.

آلنیکو : جزو یکی از قدیمی ترین و آهنرباهای صنعتی میباشند و پیشرفت آنها از آهنرباهای فولادی آغاز شد .اجزای اصلی آنها آلومینیوم ( Al ) و نیکل ( Ni ) و کوبالت ( Co )میباشد . اگرچه آنها پسماند القایی بالایی دارند ولی به خاطر ضد مغناطیس شدن راحت آنها ، به همان نسبت قدرت مغناطیسی کمتری دارند. خصوصیت بارز این آهنرباها مقاومت دمایی بالای آنهاست. کارایی مشترک انها در اندازه گیری های وسایل مختلف و تحمل دماهای بالا ( مانند نگهداری قطعات در کوره ) است.

ساماریم کبالت : عناصر سازنده آلیاژ این آهنربا ساماریوم ( Sm) و کبالت ( Co ) میباشد که ترکیب این عناصر آهنربایی با خصوصیات مغناطیسی قابل قبولی را ارایه کرده است . نسبت به سایر آهنرباها گران تر می باشند. به صورت معمول دو آلیاژ پر مصرف آنها SmCo۵و Sm۲Co۱۷ می باشد. بیشترین کاربرد صنعتی آنها در سفینه های فضایی ، ارتش و صنعت دندانپزشکی است.

نئودیمیم : که ND هم نامیده میشود قوی ترین و پر طرفدارترین نوع آهنرباست . به خاطر داشتن عناصری همچون نیودیمیوم ( Nd) و … به عنوان آهنرباهای معدنی شناخنه می شود . نیو با داشتن خصوصیات مغناطیسی بسیار برتر نسیبت به سایر موارد ذکر شده و قیمت معقول تر ، بسیار مورد استقبال قرار گرفته است.

انواع آهن ربا

 

انواع آهنربا
اشکال پر مصرف و عمومی
ویژگی ها
معایب
فریت
لوله ای – رینگی – بلوکی – کمانی شکل
شار مورد قبول در قیاس با قیمت پایین – خوردگی کم – موارد استفاده زیاد
Br پایین – نیاز به ابزار خاص جهت تولید – اشکال ساده
آلنیکو
میله ای –u شکل – بلوکی و …
Br و T بالا – ضریب دمایی خوب
Hc پایین – قیمت بالا
ساماریوم کبالت
بلوکی – رینگی – دیسکی کمانی شکل و …
خوردگی کم – ضریب دمایی پایین – پایداری
بسیار گران – اشکال ساده
نئودیمیم
بلوکی – رینگی – دیسکی – کمانی و …
دارای بالاترین خواص مغناطیسی در مقایسه با سایرین
خوردگی – دمای کارکرد پایین – سخت مغناطیسه شدن