تشمل الأنواع المختلفة من المغناطيس ما يلي:
مغناطيس النيكو
توجد مغناطيسات النيكو في الإصدارات المصبوبة والمتكلسة والمستعبدة.الأكثر شيوعًا هي مغناطيس النيكو المصبوب.إنها مجموعة مهمة جدًا من سبائك المغناطيس الدائم.تحتوي مغناطيسات النيكو على Ni وA1 وFe وCo مع بعض الإضافات البسيطة من Ti وCu.تتمتع الألنيكوس بقوة قسرية عالية جدًا نسبيًا بسبب تباين شكل جزيئات Pe أو Fe، Co.تترسب هذه الجسيمات في مصفوفة Ni-Al ضعيفة المغناطيسية أو غير مغناطيسية.بعد التبريد، يتم تلطيف النيكو 1-4 المتناحي لعدة ساعات عند درجة حرارة عالية.
التحلل الفقري هو عملية فصل الطور.يتم تحديد الأحجام والأشكال النهائية للجسيمات في المراحل المبكرة جدًا من التحلل الفقري.يتمتع Alnicos بأفضل معاملات درجة الحرارة، لذا فإنه عند تغير درجة الحرارة يكون لديه أقل تغيير في ناتج المجال.يمكن أن تعمل هذه المغناطيسات عند أعلى درجات حرارة لأي مغناطيس.
يمكن تقليل إزالة مغنطة النيكو إذا تم تحسين نقطة العمل، مثل الاستفادة من مغناطيس أطول من ذي قبل من أجل زيادة نسبة الطول إلى القطر والتي تعد قاعدة جيدة لدليل التجربة لمغناطيس النيكو.ومع ذلك، يجب أن تؤخذ في الاعتبار جميع عوامل إزالة المغناطيسية الخارجية.قد تكون هناك حاجة أيضًا إلى نسبة كبيرة من الطول إلى القطر ودائرة مغناطيسية جيدة.
مغناطيس البار
المغناطيس الشريطي عبارة عن قطع مستطيلة من الأجسام، تتكون من الفولاذ أو الحديد أو أي مادة مغناطيسية حديدية أخرى لها خصائص أو خصائص مغناطيسية قوية.وهي تتكون من قطبين، قطب شمالي وقطب جنوبي.
عندما يتم تعليق القضيب المغناطيسي بحرية، فإنه يصطف بحيث يشير القطب الشمالي نحو اتجاه القطب الشمالي المغناطيسي للأرض.
هناك نوعان من المغناطيس الشريطي.تُسمى المغناطيسات الشريطية الأسطوانية أيضًا بالمغناطيسات القضيبية، ولها سماكة عالية جدًا في القطر مما يتيح لها خاصية مغناطيسية عالية.المجموعة الثانية من القضبان المغناطيسية هي قضبان مغناطيسية مستطيلة.تجد هذه المغناطيسات معظم التطبيقات في قطاعي التصنيع والهندسة حيث تتمتع بقوة مغناطيسية ومجال أكبر من المغناطيسات الأخرى.
إذا تم كسر قضيب مغناطيس من المنتصف، فسيظل لكلا القطعتين قطب شمالي وقطب جنوبي، حتى لو تكرر ذلك عدة مرات.تكون القوة المغناطيسية للقضيب المغناطيسي في أقوى حالاتها عند القطب.عندما يتم تقريب قضيبين مغناطيسيين من بعضهما البعض، فإن أقطابهما المتباينة تتجاذب بالتأكيد، وسوف تتنافر الأقطاب المتشابهة.يجذب المغناطيس الشريطي المواد المغناطيسية مثل الكوبالت والنيكل والحديد.
المغناطيس المستعبدين
يتكون المغناطيس المستعبد من مكونين رئيسيين: بوليمر غير مغناطيسي ومسحوق مغناطيسي صلب.ويمكن تصنيع هذا الأخير من جميع أنواع المواد المغناطيسية، بما في ذلك النيكو والفريت والنيوديميوم والكوبالت والحديد.يمكن أيضًا خلط اثنين أو أكثر من المساحيق المغناطيسية معًا وبالتالي تكوين خليط هجين من المسحوق.يتم تحسين خصائص المسحوق بعناية من خلال الكيمياء والمعالجة خطوة بخطوة والتي تهدف إلى استخدام المغناطيس المستعبد بغض النظر عن المواد.
يتمتع المغناطيس المستعبد بالعديد من المزايا حيث أن تصنيع الشكل القريب من الشبكة لا يتطلب أي عمليات تشطيب أو منخفضة بالمقارنة مع العمليات المعدنية الأخرى.لذلك، يمكن إجراء تجميعات القيمة المضافة اقتصاديًا في عملية واحدة.هذه المغناطيسات عبارة عن مادة متعددة الاستخدامات وتتكون من خيارات معالجة متعددة.بعض مزايا المغناطيس المستعبد هي أن لديه خصائص ميكانيكية ممتازة ومقاومة كهربائية كبيرة بالمقارنة مع المواد الملبدة.تتوفر هذه المغناطيسات أيضًا بأحجام وأشكال معقدة مختلفة.لديهم تفاوتات هندسية جيدة مع عمليات ثانوية منخفضة جدًا.وهي متوفرة أيضًا بمغنطة متعددة الأقطاب.
مغناطيس السيراميك
يشير مصطلح المغناطيس الخزفي إلى مغناطيس الفريت.تعد هذه المغناطيسات الخزفية جزءًا من عائلة المغناطيس الدائم.إنها أقل تكلفة متاحة بالمقارنة مع المغناطيسات الأخرى.المواد التي تصنع مغناطيس السيراميك هي أكسيد الحديد وكربونات السترونتيوم.تتمتع مغناطيسات الفريت هذه بنسبة قوة مغناطيسية متوسطة ويمكن استخدامها في درجات حرارة عالية.إحدى الميزات الخاصة التي تتمتع بها هي أنها مقاومة للتآكل وسهلة للغاية للمغنطة، مما يجعلها الخيار الأول للعديد من المستهلكين والتطبيقات الصناعية والتقنية والتجارية.يحتوي مغناطيس السيراميك على درجات مختلفة، والدرجة 5 شائعة الاستخدام. وهي متوفرة بأشكال مختلفة مثل الكتل والأشكال الحلقية.ويمكن أيضًا تصنيعها خصيصًا لتلبية متطلبات العميل المحددة.
يمكن استخدام مغناطيس الفريت في درجات حرارة عالية.تنخفض الخصائص المغناطيسية لمغناطيس السيراميك مع درجة الحرارة.كما أنها تتطلب مهارات تصنيع خاصة.ميزة إضافية أخرى هي أنها لا تحتاج إلى الحماية من الصدأ السطحي لأنها تحتوي على طبقة من مسحوق المغناطيس على سطحها.عند الترابط، غالبًا ما يتم ربطها بالمنتجات عن طريق استخدام المواد اللاصقة الفائقة.المغناطيسات الخزفية هشة وصلبة جدًا، وتنكسر بسهولة إذا سقطت أو تحطمت معًا، لذا يلزم مزيد من الحذر والعناية عند التعامل مع هذه المغناطيسات.
المغناطيسات الكهربائية
المغناطيسات الكهربائية هي مغناطيسات يسبب فيها التيار الكهربائي المجال المغناطيسي.عادة ما تتكون من سلك ملفوف في ملف.يخلق التيار مجالًا مغناطيسيًا عبر السلك.عندما ينقطع التيار يختفي المجال المغناطيسي.تتكون المغناطيسات الكهربائية من أسلاك ملفوفة عادةً حول قلب مغناطيسي مصنوع من مجال مغناطيسي حديدي.يتم تركيز التدفق المغناطيسي بواسطة النواة المغناطيسية، مما ينتج عنه مغناطيس أكثر قوة.
تتمثل ميزة المغناطيس الكهربائي مقارنة بالمغناطيس الدائم في إمكانية تطبيق التغيير بسرعة على المجال المغناطيسي عن طريق تنظيم التيار الكهربائي في الملف.ومع ذلك، فإن العيب الرئيسي للمغناطيسات الكهربائية هو أن هناك حاجة إلى إمدادات مستمرة من التيار للحفاظ على المجال المغناطيسي.العيوب الأخرى هي أنها تسخن بسرعة كبيرة وتستهلك الكثير من الطاقة.كما أنها تقوم بتفريغ كميات هائلة من الطاقة في مجالها المغناطيسي في حالة انقطاع التيار الكهربائي.غالبًا ما تستخدم هذه المغناطيسات كمكونات للأجهزة الكهربائية المختلفة، مثل المولدات والمرحلات والملفات اللولبية الكهروميكانيكية والمحركات ومكبرات الصوت ومعدات الفصل المغناطيسي.استخدام آخر رائع في الصناعة هو نقل الأشياء الثقيلة والتقاط فضلات الحديد والفولاذ.بعض الخصائص القليلة للمغناطيسات الكهربائية هي أن المغناطيس يجذب المواد المغناطيسية الحديدية مثل النيكل والكوبالت والحديد ومثل معظم المغناطيسات مثل الأقطاب تتحرك بعيدًا عن بعضها البعض بينما تتجاذب الأقطاب المختلفة بعضها البعض.
مغناطيسات مرنة
المغناطيس المرن عبارة عن أجسام مغناطيسية مصممة للثني دون أن تنكسر أو تتعرض للضرر.هذه المغناطيسات ليست صلبة أو قاسية، ولكنها يمكن أن تنحني في الواقع.يمكن طي الشكل أعلاه الموضح في الشكل 2: 6.هذه المغناطيسات فريدة من نوعها لأن المغناطيسات الأخرى لا يمكن أن تنحني.ما لم يكن مغناطيسًا مرنًا، فإنه لن ينحني دون أن يتشوه أو ينكسر.تحتوي العديد من المغناطيسات المرنة على ركيزة اصطناعية تحتوي على طبقة رقيقة من المسحوق المغناطيسي المغناطيسي.الركيزة هي نتاج مادة مرنة للغاية، مثل الفينيل.تصبح الركيزة الاصطناعية مغناطيسية عندما يتم تطبيق المسحوق المغناطيسي عليها.
يتم تطبيق العديد من طرق الإنتاج لتصنيع هذه المغناطيسات، ولكن جميعها تقريبًا تتضمن تطبيق مسحوق مغناطيسي حديدي على ركيزة صناعية.يتم خلط المسحوق المغناطيسي الحديدي مع عامل ربط لاصق حتى يلتصق بالركيزة الاصطناعية.يأتي المغناطيس المرن في أنواع مختلفة، على سبيل المثال يتم عادةً استخدام صفائح ذات تصميمات وأشكال وأحجام مختلفة.تستفيد السيارات والأبواب والخزائن المعدنية والمباني من هذه المغناطيسات المرنة.تتوفر هذه المغناطيسات أيضًا على شكل شرائط، وتكون الشرائط أرق وأطول مقارنة بالألواح.
في السوق يتم بيعها عادة وتعبئتها بشكل لفات.تتميز المغناطيسات المرنة بأنها متعددة الاستخدامات بفضل خصائصها القابلة للانحناء ويمكنها الالتفاف حول الآلات بسهولة وكذلك الأسطح والمكونات الأخرى.يتم دعم المغناطيس المرن حتى مع الأسطح غير الناعمة أو المسطحة تمامًا.يمكن قطع المغناطيس المرن وتشكيله بالأشكال والأحجام المطلوبة.يمكن قطع معظمها حتى باستخدام أداة القطع التقليدية.لا تتأثر المغناطيسات المرنة بالحفر، فهي لن تتشقق ولكنها ستشكل ثقوبًا دون الإضرار بالمادة المغناطيسية المحيطة.
المغناطيس الصناعي
المغناطيس الصناعي هو مغناطيس قوي جدًا يستخدم في القطاع الصناعي.إنها قابلة للتكيف مع أنواع مختلفة من القطاعات ويمكن العثور عليها بأي شكل أو حجم.كما أنها تحظى بشعبية بسبب درجاتها وصفاتها العديدة للحفاظ على خصائص المغناطيسية المتبقية.يمكن تصنيع المغناطيس الصناعي الدائم من النيكو أو الأتربة النادرة أو السيراميك.إنها مغناطيسات مصنوعة من مادة مغناطيسية ممغنطة بواسطة مجال مغناطيسي خارجي، وتكون قادرة على البقاء في حالة ممغنطة على مدى فترة طويلة من الزمن.يحافظ المغناطيس الصناعي على حالته دون مساعدة خارجية، ويتكون من قطبين يظهر ارتفاع في شدتهما بالقرب من القطبين.
يمكن للمغناطيس الصناعي من كوبالت السماريوم أن يتحمل درجات حرارة عالية تصل إلى 250 درجة مئوية.هذه المغناطيسات مقاومة جدًا للتآكل نظرًا لعدم احتوائها على عناصر حديدية.ومع ذلك فإن إنتاج هذا النوع من المغناطيس مكلف للغاية بسبب ارتفاع تكلفة إنتاج الكوبالت.نظرًا لأن مغناطيس الكوبالت يستحق النتائج التي ينتجها من مجالات مغناطيسية عالية جدًا، فإن مغناطيس الكوبالت الصناعي من السماريوم يستخدم عادة في درجات حرارة التشغيل المرتفعة، ويصنع المحركات وأجهزة الاستشعار والمولدات.
يتكون مغناطيس النيكو الصناعي من مزيج جيد من المواد وهي الألومنيوم والكوبالت والنيكل.قد تشمل هذه المغناطيسات أيضًا النحاس والحديد والتيتانيوم.بالمقارنة مع السابق، فإن مغناطيس النيكو أكثر مقاومة للحرارة ويمكنه تحمل درجات حرارة عالية جدًا تصل إلى 525 درجة مئوية.كما أنها أسهل في إزالة المغناطيسية لأنها حساسة للغاية.المغناطيسات الكهربائية الصناعية قابلة للتعديل ويمكن تشغيلها وإيقافها.
يمكن أن يكون للمغناطيس الصناعي استخدامات مثل:
يتم استخدامها لرفع صفائح الفولاذ، ومسبوكات الحديد، وألواح الحديد.تُستخدم هذه المغناطيسات القوية في العديد من شركات التصنيع كأجهزة مغناطيسية عالية الطاقة تجعل عمل العمال سهلاً.يتم وضع المغناطيس الصناعي أعلى الجسم وبعد ذلك يتم تشغيل المغناطيس لتثبيت الجسم وإجراء النقل إلى الموقع المطلوب.تتمثل بعض مزايا استخدام مغناطيس الرفع الصناعي في انخفاض خطر الإصابة بمشاكل العضلات والعظام بين العمال.
إن الاستفادة من هذه المغناطيسات الصناعية تساعد عمال التصنيع على حماية أنفسهم من الإصابات، مما يزيل الحاجة إلى حمل المواد الثقيلة جسديًا.تعمل المغناطيسات الصناعية على تحسين الإنتاجية في العديد من شركات التصنيع، نظرًا لأن رفع وحمل الأشياء الثقيلة يدويًا يستغرق وقتًا طويلاً ويستنزف جسديًا للعمال، وتتأثر إنتاجيتهم بشكل كبير.
الفصل المغناطيسي
تتضمن عملية الفصل المغناطيسي فصل مكونات المخاليط عن طريق الاستفادة من المغناطيس لجذب المواد المغناطيسية.يعد الفصل المغناطيسي مفيدًا جدًا لاختيار عدد قليل من المعادن ذات المغناطيسية الحديدية، وهي المعادن التي تحتوي على الكوبالت والحديد والنيكل.العديد من المعادن، بما في ذلك الفضة والألومنيوم والذهب ليست مغناطيسية.عادة ما يتم استخدام مجموعة كبيرة ومتنوعة من الطرق الميكانيكية لفصل هذه المواد المغناطيسية.أثناء عملية الفصل المغناطيسي، يتم ترتيب المغناطيسات داخل أسطوانة فاصلة تحتوي على سوائل، بسبب المغناطيس، يتم دفع الجزيئات المغناطيسية بواسطة حركة الأسطوانة.وهذا يخلق تركيزًا مغناطيسيًا، على سبيل المثال تركيز الخام.
تُستخدم عملية الفصل المغناطيسي أيضًا في الرافعات الكهرومغناطيسية التي تفصل المواد المغناطيسية عن المواد غير المرغوب فيها.وهذا يسلط الضوء على استخدامه لإدارة النفايات ومعدات الشحن.ويمكن أيضًا فصل المعادن غير الضرورية عن البضائع بهذه الطريقة.يتم الاحتفاظ بجميع المواد نقية.تستخدم مرافق ومراكز إعادة التدوير المختلفة الفصل المغناطيسي لإزالة المكونات من إعادة التدوير، وفصل المعادن، وتطهير الخامات، وكانت البكرات المغناطيسية، والمغناطيس العلوي، والبراميل المغناطيسية هي الطرق التاريخية لإعادة التدوير في الصناعة.
الفصل المغناطيسي مفيد جداً في تعدين الحديد.وذلك لأن الحديد ينجذب بشدة إلى المغناطيس.يتم تطبيق هذه الطريقة أيضًا في الصناعات التحويلية لفصل الملوثات المعدنية عن المنتجات.هذه العملية مهمة أيضًا في الصناعات الدوائية وكذلك الصناعات الغذائية.يتم استخدام طريقة الفصل المغناطيسي بشكل شائع في المواقف التي تكون فيها هناك حاجة لرصد التلوث والسيطرة عليه ومعالجة المواد الكيميائية.تُستخدم أيضًا طريقة الفصل المغناطيسي الضعيف لإنتاج منتجات أكثر ذكاءً وغنية بالحديد ويمكن إعادة استخدامها.تحتوي هذه المنتجات على مستويات منخفضة جدًا من الملوثات وحمولة حديدية عالية.
الشريط المغناطيسي
أتاحت تقنية الشريط المغناطيسي تخزين البيانات على بطاقة بلاستيكية.تم تحقيق ذلك عن طريق شحن أجزاء صغيرة مغناطيسيًا داخل شريط مغناطيسي على أحد طرفي البطاقة.أدت تقنية الشريط المغناطيسي هذه إلى إنشاء نماذج بطاقات الائتمان والخصم.وقد حل هذا محل المعاملات النقدية بشكل كبير في مختلف البلدان في جميع أنحاء العالم.يمكن أيضًا تسمية الشريط المغناطيسي بالشريط المغناطيسي.بفضل إنشاء بطاقات الشريط المغناطيسي التي تتمتع بمتانة عالية جدًا وسلامة بيانات لا تقبل المساومة، تمكنت المؤسسات المالية والبنوك من تنفيذ جميع أنواع المعاملات والعمليات القائمة على البطاقة.
توجد الأشرطة المغناطيسية في عدد لا يحصى من المعاملات كل يوم، وأصبحت مفيدة في العديد من أنواع بطاقات الهوية.يجد الأشخاص المتخصصون في قراءة البطاقات أنه من السهل استخراج التفاصيل بسرعة من البطاقة الممغنطة، والتي يتم إرسالها بعد ذلك إلى البنك للحصول على ترخيص.ومع ذلك، في السنوات الماضية، ظهرت تقنية جديدة بشكل متزايد لمنافسة معاملات البطاقة الممغنطة.يشير العديد من المتخصصين إلى هذه الطريقة الحديثة باسم نظام الدفع اللاتلامسي لأنه يتضمن حالات قد يتم فيها نقل تفاصيل المعاملة، ليس عن طريق شريط مغناطيسي، ولكن عن طريق إشارات مرسلة من شريحة صغيرة.كانت شركة Apple Inc. رائدة في أنظمة الدفع غير التلامسية.
مغناطيس النيوديميوم
هذه المغناطيسات الأرضية النادرة هي مغناطيسات دائمة.إنها تنتج مجالات مغناطيسية قوية جدًا، والمجال المغناطيسي الذي تنتجه مغناطيسات النيوديميوم هذه يزيد عن 1.4 تسلا.لدى مغناطيس النيوديميوم العديد من التطبيقات الموضحة أدناه.يتم استخدامها في صناعة محركات الأقراص الثابتة التي تحتوي على مسارات وأجزاء تحتوي على خلايا مغناطيسية.تتم ممغنطة كل هذه الخلايا عند كتابة البيانات على محرك الأقراص.استخدام آخر لهذه المغناطيسات هو في مكبرات الصوت، وسماعات الرأس، والميكروفونات، وسماعات الأذن.
يتم استخدام الملفات الحاملة للتيار الموجودة في هذه الأجهزة مع المغناطيس الدائم لتحويل الكهرباء إلى طاقة ميكانيكية.تطبيق آخر هو أن مغناطيس النيوديميوم صغير الحجم يستخدم في الغالب لوضع أطقم الأسنان بشكل مثالي في مكانها.يتم استخدام هذه المغناطيسات في المباني السكنية والتجارية على الأبواب لأسباب تتعلق بالسلامة والأمن التام.الاستخدام العملي الآخر لهذه المغناطيسات هو صنع المجوهرات العلاجية والقلائد والمجوهرات.يتم استخدام مغناطيس النيوديميوم بشكل كبير كأجهزة استشعار للفرامل المانعة للانغلاق، ويتم تركيب هذه الفرامل المانعة للانغلاق في السيارات والعديد من المركبات.
وقت النشر: 05 يوليو 2022