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.

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 می شود و بسیاری دیگر از موارد ریز و درشت که شاهد آنها هستیم .

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

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 :

حال به توضیح ۴ گروه آهنرباها به طور خلاصه می پردازیم:

فریت ها : فریت ها تحت عنوان آهنرباهای سرامیکی نیز شناخته می شوند و از سال ۱۹۵۰ تا کنون تولید می شوند. 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 می گیرد.

آلنیکو : جزو یکی از قدیمی ترین و آهنرباهای صنعتی می باشند و پیشرفت آنها از آهنرباهای فولادی آغاز شد. اجزای اصلی آنها آلومینیوم ( Al ) و نیکل ( Ni ) و کوبالت ( Co ) می باشد. 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 ) می باشد 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 SmCo۵ و Sm۲Co۱۷ می باشد. بیشترین کاربرد صنعتی آنها در سفینه های فضایی، ارتش و صنعت دندانپزشکی است.

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