چه عملکردهای مغناطیسی در مواد دائمی گنجانده شده است؟
عملکردهای اصلی مغناطیسی شامل پسماند (Br)، اجبار القای مغناطیسی (bHc)، اجبار ذاتی (jHc) و محصول حداکثر انرژی (BH) Max است.به جز اینها، چندین عملکرد دیگر نیز وجود دارد: دمای کوری (Tc)، دمای کاری (Tw)، ضریب دمایی ماندگاری (α)، ضریب دمایی فشار ذاتی (β)، بازیابی نفوذپذیری rec (μrec) و مستطیل شکل منحنی مغناطیس زدایی. (Hk/jHc).
قدرت میدان مغناطیسی چیست؟
در سال 1820، دانشمند HCOersted در دانمارک متوجه شد که سوزنی در نزدیکی سیم با انحراف جریان است که رابطه اساسی بین الکتریسیته و مغناطیس را آشکار می کند، سپس الکترومغناطیسی متولد شد.تمرین نشان می دهد که قدرت میدان مغناطیسی و جریان با جریان سیم بی نهایت تولید شده در اطراف آن با اندازه آن متناسب است و با فاصله از سیم نسبت معکوس دارد.در سیستم واحد SI، تعریف حمل 1 آمپر سیم بی نهایت جریان در فاصله 1/ سیم (2 پی) فاصله متر قدرت میدان مغناطیسی 1A/m (an/M) است.برای بزرگداشت سهم ارستد در الکترومغناطیس، در واحد سیستم CGS، تعریف حمل 1 آمپر رسانای بی نهایت جریان در قدرت میدان مغناطیسی 0.2 فاصله سیم، فاصله 1Oe سانتی متر (Oster)، 1/ (1Oe = 4 PI) است * 103A/m، و قدرت میدان مغناطیسی معمولاً بر حسب H بیان می شود.
قطبش مغناطیسی (J)، تقویت مغناطیسی (M) چیست، تفاوت بین این دو چیست؟
مطالعات مغناطیسی مدرن نشان می دهد که همه پدیده های مغناطیسی از جریانی سرچشمه می گیرند که به آن دوقطبی مغناطیسی می گویند. حداکثر گشتاور میدان مغناطیسی در خلاء، گشتاور دوقطبی مغناطیسی Pm در واحد میدان مغناطیسی خارجی و گشتاور دوقطبی مغناطیسی در واحد حجم است. ماده J است و واحد SI T (تسلا) است.بردار گشتاور مغناطیسی در واحد حجم ماده M و ممان مغناطیسی Pm/μ0 و واحد SI A/m (M/m) است.بنابراین، رابطه بین M و J: J =μ0M، μ0 برای نفوذپذیری خلاء، در واحد SI، μ0 = 4π * 10-7H/m (H / m) است.
شدت القای مغناطیسی (B)، چگالی شار مغناطیسی (B)، چه رابطه ای بین B و H، J، M وجود دارد؟
وقتی میدان مغناطیسی بر هر محیط H اعمال می شود، شدت میدان مغناطیسی در محیط با H برابر نیست، اما شدت مغناطیسی H به اضافه محیط مغناطیسی J است. زیرا قدرت میدان مغناطیسی داخل ماده توسط مغناطیسی نشان داده می شود. میدان H از طریق محیط القایی.برای تفاوت با H، ما آن را محیط القای مغناطیسی می نامیم که با B مشخص می شود: B= μ0H+J (واحد SI) B=H+4πM (واحد CGS)
واحد شدت القای مغناطیسی B T و واحد CGS Gs است (1T=10Gs).پدیده مغناطیسی را می توان به وضوح با خطوط میدان مغناطیسی نشان داد، و القای مغناطیسی B را نیز می توان به عنوان چگالی شار مغناطیسی تعریف کرد.القای مغناطیسی B و چگالی شار مغناطیسی B را می توان به طور جهانی در مفهوم مورد استفاده قرار داد.
چه چیزی پسماند (Br)، چه نیروی اجباری مغناطیسی (bHc)، چه نیروی اجباری ذاتی (jHc) نامیده می شود؟
مغناطیس مغناطیسی مغناطیسی به اشباع پس از خروج میدان مغناطیسی خارجی در حالت بسته، قطبش مغناطیسی مغناطیسی J و القای مغناطیسی داخلی B و به دلیل ناپدید شدن H و میدان مغناطیسی خارجی ناپدید نخواهد شد و یک مقدار اندازه معیناین مقدار آهنربای القایی مغناطیسی باقیمانده نامیده می شود که به آن Br پسماند گفته می شود، واحد SI T است، واحد CGS Gs است (1T=104Gs).منحنی مغناطیس زدایی آهنربای دائمی، زمانی که میدان مغناطیسی معکوس H به مقدار bHc افزایش می یابد، شدت القاء مغناطیسی آهنربای B 0 بود که به آن مقدار H ماده مغناطیسی معکوس، اجبار مغناطیسی bHc می گویند.در میدان مغناطیسی معکوس H = bHc، توانایی شار مغناطیسی خارجی، اجبار مشخصه bHc مواد مغناطیسی دائمی را برای مقاومت در برابر میدان مغناطیسی معکوس خارجی یا سایر اثرات مغناطیس زدایی نشان نمی دهد.اجبار bHc یکی از پارامترهای مهم طراحی مدار مغناطیسی است.هنگامی که میدان مغناطیسی معکوس H = bHc، اگر چه آهنربا شار مغناطیسی را نشان نمی دهد، اما شدت مغناطیسی آهنربا J مقدار زیادی در جهت اصلی باقی می ماند.بنابراین، خواص مغناطیسی ذاتی bHc برای مشخص کردن آهنربا کافی نیست.هنگامی که میدان مغناطیسی معکوس H به jHc افزایش می‌یابد، بردار آهنربای دوقطبی مغناطیسی داخلی 0 است. مقدار میدان مغناطیسی معکوس، اجبار ذاتی jHc نامیده می‌شود.اجبار jHc یک پارامتر فیزیکی بسیار مهم مواد مغناطیسی دائمی است و مشخصه مواد مغناطیسی دائمی برای مقاومت در برابر میدان مغناطیسی معکوس خارجی یا سایر اثرات مغناطیسی زدایی است تا شاخص مهمی از توانایی مغناطیسی اصلی خود را حفظ کند.
حداکثر محصول انرژی (BH) m چقدر است؟
در منحنی BH مغناطیس زدایی مواد مغناطیسی دائمی (در ربع دوم)، آهنرباهای مربوط به نقاط مختلف در شرایط کاری متفاوت هستند.منحنی مغناطیس زدایی BH نقطه خاصی روی Bm و Hm (مختصات افقی و عمودی) نشان دهنده اندازه آهنربا و شدت القای مغناطیسی و میدان مغناطیسی حالت است.توانایی BM و HM قدر مطلق محصول Bm*Hm به نمایندگی از حالت کار خارجی آهنربا است که معادل انرژی مغناطیسی ذخیره شده در آهنربا به نام BHmax است.آهنربا در حالت حداکثر مقدار (BmHm) توانایی کار خارجی آهنربا را نشان می دهد که به آن محصول انرژی حداکثر آهنربا یا محصول انرژی می گویند که با (BH)m نشان داده می شود.واحد BHmax در سیستم SI J/m3 (ژول / m3) و سیستم CGS برای MGOe، 1MGOe = 10²/4π kJ/m است.3.
دمای کوری (Tc)، دمای کار آهنربا (Tw) چقدر است، رابطه بین آنها چیست؟
دمای کوری دمایی است که در آن مغناطش مواد مغناطیسی به صفر می رسد و نقطه بحرانی برای تبدیل مواد فرومغناطیسی یا فری مغناطیسی به مواد پارا مغناطیسی است.دمای کوری Tc فقط به ترکیب مواد مربوط می شود و هیچ ارتباطی با ریزساختار ماده ندارد.در یک دمای معین، خواص مغناطیسی مواد مغناطیسی دائمی را می توان با یک محدوده مشخص در مقایسه با دمای اتاق کاهش داد.دما را دمای کاری آهنربا Tw می گویند.مقدار کاهش انرژی مغناطیسی بستگی به کاربرد آهنربا دارد، یک مقدار نامشخص است، همان آهنربای دائمی در کاربردهای مختلف دمای کاری متفاوت Tw دارد.دمای کوری مواد مغناطیسی Tc بیانگر تئوری حد دمای عملیاتی ماده است.شایان ذکر است که Tw کاری هر آهنربای دائمی نه تنها به Tc مربوط می شود، بلکه به خواص مغناطیسی آهنربا مانند jHc و وضعیت کار آهنربا در مدار مغناطیسی نیز مربوط می شود.
نفوذپذیری مغناطیسی آهنربای دائمی (μrec) چیست، مربع منحنی مغناطیس زدایی J (Hk / jHc) چیست؟
تعریف منحنی مغناطیس زدایی از نقطه کار آهنربای BH D رفت و برگشتی تغییر مسیر خط آهنربای عقب دینامیک، شیب خط برای نفوذپذیری بازگشت μrec.بدیهی است که نفوذپذیری بازگشتی μrec پایداری آهنربا را در شرایط عملیاتی دینامیکی مشخص می کند.این مربع منحنی مغناطیس زدایی آهنربای دائم BH است و یکی از خواص مغناطیسی مهم آهنرباهای دائمی است.برای آهنرباهای Nd-Fe-B متخلخل، μrec = 1.02-1.10، هرچه میکرورک کوچکتر باشد، پایداری آهنربا در شرایط عملیاتی دینامیکی بهتر است.
مدار مغناطیسی چیست، مدار مغناطیسی مدار باز، مدار بسته چگونه است؟
مدار مغناطیسی به یک میدان خاص در شکاف هوا اطلاق می شود که با یک یا چند آهنربای دائمی، سیم حامل جریان، آهن مطابق با شکل و اندازه خاصی ترکیب می شود.آهن می تواند آهن خالص، فولاد کم کربن، آلیاژ Ni-Fe، Ni-Co با مواد نفوذپذیری بالا باشد.آهن نرم، همچنین به عنوان یوغ شناخته می شود، جریان کنترل شار را ایفا می کند، شدت القای مغناطیسی محلی را افزایش می دهد، از نشت مغناطیسی جلوگیری یا کاهش می دهد و قدرت مکانیکی اجزای نقش را در مدار مغناطیسی افزایش می دهد.حالت مغناطیسی یک آهنربای منفرد معمولاً به عنوان حالت باز نامیده می شود که آهن نرم وجود نداشته باشد.هنگامی که آهنربا در یک مدار شار تشکیل شده با آهن نرم قرار دارد، آهنربا در حالت مدار بسته است.
خواص مکانیکی آهنرباهای متخلخل Nd-Fe-B چیست؟
خواص مکانیکی آهنرباهای متخلخل Nd-Fe-B:
| مقاومت خمشی /MPa | مقاومت فشاری /MPa | سختی /Hv | مدول یونگ /kN/mm2 | ازدیاد طول/% |
| 250-450 | 1000-1200 | 600-620 | 150-160 | 0 |
می توان دید که آهنربای متخلخل Nd-Fe-B یک ماده ترد معمولی است.در فرآیند ماشینکاری، مونتاژ و استفاده از آهنرباها باید توجه داشت که آهنربا در معرض ضربه شدید، برخورد و تنش کششی بیش از حد قرار نگیرد تا از ترک خوردن یا فروریختن آهنربا جلوگیری شود.قابل ذکر است که نیروی مغناطیسی آهنرباهای متخلخل Nd-Fe-B در حالت مغناطیسی بسیار قوی است، افراد باید هنگام کار مراقب ایمنی شخصی خود باشند تا از بالا رفتن انگشتان توسط نیروی مکش قوی جلوگیری کنند.
چه عواملی بر دقت آهنربای متخلخل Nd-Fe-B تأثیر می گذارد؟
عواملی که بر دقت آهنربای متخلخل Nd-Fe-B تأثیر می‌گذارند، تجهیزات پردازش، ابزار و فناوری پردازش، و سطح فنی اپراتور و غیره است. علاوه بر این، ساختار میکرو ماده تأثیر زیادی بر دقت ماشینکاری آهنربابه عنوان مثال، آهنربا با دانه درشت فاز اصلی، سطح مستعد ایجاد حفره در حالت ماشینکاری.آهنربا رشد غیر طبیعی دانه، حالت ماشینکاری سطح مستعد ابتلا به گودال مورچه است.چگالی، ترکیب و جهت ناهموار است، اندازه پخ ناهموار خواهد بود.آهنربا با محتوای اکسیژن بالاتر شکننده است و در طول فرآیند ماشینکاری مستعد ریزش زاویه است.فاز اصلی آهنربا دانه های درشت و توزیع فاز غنی Nd یکنواخت نیست، چسبندگی آبکاری یکنواخت با بستر، یکنواختی ضخامت پوشش و مقاومت به خوردگی پوشش بیشتر از فاز اصلی دانه ریز و توزیع یکنواخت Nd خواهد بود. جسم مغناطیسی با اختلاف فاز غنیبه منظور به دست آوردن محصولات آهنربایی Nd-Fe-B متخلخل با دقت بالا، مهندس سازنده مواد، مهندس ماشینکاری و کاربر باید به طور کامل با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و همکاری کنند.