მაგნიტური თვისებებიდან გამომდინარე, ნივთიერებებია დიამაგნიტები, პარამაგნიტები და ფერომაგნიტები. და ეს არის ფერომაგნიტური მასალა, რომელსაც აქვს განსაკუთრებული თვისებები, რომლებიც განსხვავდება დანარჩენისგან.
რა სახის მასალაა ეს და რა თვისებები აქვს მას
ფერომაგნიტური მასალა (ან ფერომაგნიტი) არის ნივთიერება, რომელიც იმყოფება მყარ კრისტალურ ან ამორფულ მდგომარეობაში, რომელიც მაგნიტიზებულია რაიმე მაგნიტური ველის არარსებობის შემთხვევაში მხოლოდ დაბალ კრიტიკულ ტემპერატურაზე, ანუ კიურის წერტილის ქვემოთ ტემპერატურაზე.. ამ მასალის მაგნიტური მგრძნობელობა დადებითია და აღემატება ერთიანობას. ზოგიერთ ფერომაგნიტს შეიძლება ჰქონდეს სპონტანური მაგნიტიზაცია, რომლის სიძლიერე დამოკიდებული იქნება გარე ფაქტორებზე. სხვა საკითხებთან ერთად, ასეთ მასალებს აქვთ შესანიშნავი მაგნიტური გამტარიანობა და შეუძლიათ გარე მაგნიტური ველის რამდენიმე ასეული ათასჯერ გაძლიერება.
ფერომაგნიტების ჯგუფები
სულ არსებობს ფერომაგნიტური მასალის ორი ჯგუფი:
- მაგნიტურად რბილი ჯგუფი. ამ ჯგუფის ფერომაგნიტები მცირეამაგნიტური ველის სიძლიერის ინდიკატორები, მაგრამ აქვთ შესანიშნავი მაგნიტური გამტარიანობა (8,0×10-4 H/მ-ზე ნაკლები) და დაბალი ჰისტერეზის დანაკარგები. რბილ მაგნიტურ მასალებს მიეკუთვნება: მუდმივი შენადნობები (შენადნობები ნიკელისა და რკინის დამატებით), ოქსიდის ფერომაგნიტები (ფერიტები), მაგნიტოელექტრიკები.
- მაგნიტურად მძიმე (ან მაგნიტურად მძიმე ჯგუფი). ამ ჯგუფის ფერომაგნიტური მასალების მახასიათებლები უფრო მაღალია, ვიდრე წინა. მაგნიტურ მყარ ნაწილებს აქვთ როგორც მაღალი მაგნიტური ველის სიძლიერე, ასევე კარგი მაგნიტური გამტარიანობა. ისინი წარმოადგენენ ძირითად მასალებს მაგნიტებისა და მოწყობილობების წარმოებისთვის, სადაც გამოიყენება იძულებითი ძალა და საჭიროა შესანიშნავი მაგნიტური მგრძნობელობა. მაგნიტურად მძიმე ჯგუფში შედის თითქმის ყველა ნახშირბადის და ზოგიერთი შენადნობის ფოლადი (კობალტი, ვოლფრამი და ქრომი).
მასალა მაგნიტურად რბილი ჯგუფის
როგორც უკვე აღვნიშნეთ, რბილი მაგნიტური ჯგუფი მოიცავს:
- მუდმივი შენადნობი, რომელიც შედგება მხოლოდ რკინისა და ნიკელის შენადნობებისაგან. ქრომს და მოლიბდენს ხანდახან უმატებენ პერმალურ შენადნობებს გამტარიანობის გაზრდის მიზნით. სწორად დამზადებულ მუდმივ შენადნობებს აქვთ მაღალი მაგნიტური გამტარიანობა და იძულებითი.
- ფერიტები არის ფერომაგნიტური მასალა, რომელიც შედგება რკინისა და თუთიის ოქსიდებისგან. ხშირად მანგანუმის ან ნიკელის ოქსიდებს ემატება რკინა და თუთია წინააღმდეგობის შესამცირებლად. ამიტომ, ფერიტები ხშირად გამოიყენება, როგორც ნახევარგამტარები მაღალი სიხშირის დენებისთვის.
- მაგნიტოდიელექტრიკაარის რკინის, მაგნეტიტის ან პერმალოიდის ფხვნილის ფხვნილი ნარევი, რომელიც შეფუთულია დიელექტრიკულ ფილმში. ისევე როგორც ფერიტები, მაგნიტოდიელექტრიკები გამოიყენება როგორც ნახევარგამტარები მრავალფეროვან მოწყობილობებში: გამაძლიერებლები, მიმღებები, გადამცემები და ა.შ.
მასალები მძიმე მაგნიტური ჯგუფის
შემდეგი მასალები მიეკუთვნება მძიმე მაგნიტურ ჯგუფს:
- ნახშირბადოვანი ფოლადები დამზადებულია რკინისა და ნახშირბადის შენადნობისგან. ნახშირბადის ოდენობიდან გამომდინარე გამოირჩევა: დაბალნახშირბადიანი (ნახშირბადის 0,25%-ზე ნაკლები), საშუალო ნახშირბადის (0,25-დან 0,6%-მდე ნახშირბადის) და მაღალნახშირბადიანი ფოლადები (ნახშირბადის 2%-მდე). რკინისა და ნახშირბადის გარდა, სილიციუმი, მაგნიუმი და მანგანუმი ასევე შეიძლება შევიდეს შენადნობის შემადგენლობაში. მაგრამ ყველაზე ხარისხიანი და შესაფერისი ფერომაგნიტური მასალები არის ნახშირბადოვანი ფოლადები, რომლებსაც აქვთ მინარევების მინიმალური რაოდენობა.
- შენადნობები დაფუძნებული იშვიათი დედამიწის ელემენტებზე, როგორიცაა სამარიუმ-კობალტის შენადნობები (SmCo5 ან Sm2Co17 ნაერთები). მათ აქვთ მაღალი მაგნიტური გამტარიანობა ნარჩენი ინდუქციით 0,9 ტ. ამავე დროს, მაგნიტური ველი ამ ტიპის ფერომაგნიტებში ასევე არის 0,9 T.
- სხვა შენადნობები. ესენია: ვოლფრამი, მაგნიუმი, პლატინა და კობალტის შენადნობები.
სხვაობა ფერომაგნიტურ მასალასა და მაგნიტური თვისებების მქონე სხვა ნივთიერებებს შორის
სტატიის დასაწყისში ითქვა, რომ ფერომაგნიტებს აქვთ განსაკუთრებული თვისებები, რომლებიც მნიშვნელოვნად განსხვავდებასხვა მასალებიდან და აქ არის რამდენიმე მტკიცებულება:
- განსხვავებით დიამაგნიტებისაგან და პარამაგნიტებისაგან, რომლებიც თავის თვისებებს იღებენ მატერიის ცალკეული ატომებისა და მოლეკულებისგან, ფერომაგნიტური მასალების თვისებები დამოკიდებულია კრისტალურ სტრუქტურაზე.
- ფერომაგნიტურ მასალებს, მაგალითად, პარამაგნიტებისაგან განსხვავებით, აქვთ მაგნიტური გამტარიანობის მაღალი მნიშვნელობები.
- გარდა გამტარიანობისა, ფერომაგნიტები განსხვავდებიან პარამაგნიტური მასალებისგან იმით, რომ მათ აქვთ დამოკიდებული კავშირი მაგნიტიზაციასა და დამაგნიტებელი ველის სიძლიერეს შორის, რომელსაც აქვს სამეცნიერო სახელი - მაგნიტური ჰისტერეზი. ბევრი ფერომაგნიტური მასალა, როგორიცაა კობალტი და ნიკელი, ისევე როგორც მათზე დაფუძნებული შენადნობები, ექვემდებარება მსგავს ფენომენს. სხვათა შორის, ეს არის მაგნიტური ჰისტერეზი, რომელიც საშუალებას აძლევს მაგნიტებს შეინარჩუნონ მაგნიტიზაციის მდგომარეობა დიდი ხნის განმავლობაში.
- ზოგიერთ ფერომაგნიტურ მასალას ასევე აქვს უნარი შეცვალოს ფორმა და ზომა მაგნიტირებისას. ამ ფენომენს მაგნიტოსტრიქცია ეწოდება და დამოკიდებულია არა მხოლოდ ფერომაგნიტის ტიპზე, არამედ სხვა თანაბრად მნიშვნელოვან ფაქტორებზეც, მაგალითად, ველების სიძლიერეზე და მათ მიმართ კრისტალოგრაფიული ღერძების მდებარეობაზე..
- ფერომაგნიტური ნივთიერების კიდევ ერთი საინტერესო თვისებაა მისი მაგნიტური თვისებების დაკარგვის ან, მარტივად რომ ვთქვათ, პარამაგნიტად გადაქცევის უნარი. ამ ეფექტის მიღწევა შესაძლებელია მასალის ეგრეთ წოდებული კურიის წერტილის ზემოთ გაცხელებით, პარამაგნიტურ მდგომარეობაში გადასვლას არ ახლავს გვერდითი მოვლენები და პრაქტიკულად უხილავია შეუიარაღებელი თვალით.თვალი.
ფერომაგნიტების გამოყენების სფერო
როგორც ხედავთ, ფერომაგნიტურ მასალას განსაკუთრებით მნიშვნელოვანი ადგილი უჭირავს თანამედროვე ტექნოლოგიების სამყაროში. იგი გამოიყენება წარმოებაში:
- მუდმივი მაგნიტები;
- მაგნიტური კომპასები;
- ტრანსფორმატორები და გენერატორები;
- ელექტრონული ძრავები;
- ელექტრული საზომი ხელსაწყოები;
- მიმღები;
- გადამცემები;
- გამაძლიერებლები და მიმღებები;
- მყარი დისკები ლეპტოპებისა და კომპიუტერებისთვის;
- დინამიკები და ზოგიერთი ტიპის ტელეფონები;
- ჩამწერები.
წარსულში, ზოგიერთი რბილი მაგნიტური მასალა ასევე გამოიყენებოდა რადიოინჟინერიაში მაგნიტური ლენტებისა და ფილმების შესაქმნელად.
