Магниттік қасиеттеріне қарай заттар диамагнетиктер, парамагнетиктер және ферромагнетиктер болып табылады. Және бұл басқалардан ерекшеленетін ерекше қасиеттері бар ферромагниттік материал.
Бұл қандай материал және оның қандай қасиеттері бар
Ферромагниттік материал (немесе ферромагнетик) – қатты кристалды немесе аморфты күйде болатын, магнит өрісі жоқ кезде тек төмен критикалық температурада, яғни Кюри нүктесінен төмен температурада магниттелетін зат.. Бұл материалдың магниттік сезімталдығы оң және бірліктен асып түседі. Кейбір ферромагнетиктер өздігінен магниттелуі мүмкін, оның күші сыртқы факторларға байланысты болады. Басқа нәрселермен қатар, мұндай материалдар тамаша магниттік өткізгіштікке ие және сыртқы магнит өрісін бірнеше жүз мың есе күшейтуге қабілетті.
Ферромагнетиктер тобы
Барлығы ферромагниттік материалдың екі тобы бар:
- Магниттік жұмсақ топ. Бұл топтың ферромагнетиктері азмагнит өрісінің кернеулігінің көрсеткіштері, бірақ тамаша магниттік өткізгіштігі бар (8,0×10-4 H/m кем) және төмен гистерезис шығындары. Жұмсақ магниттік материалдарға мыналар жатады: тұрақты қоспалар (никель мен темір қосылған қорытпалар), оксидті ферромагнетиктер (ферриттер), магнитодиэлектриктер.
- Магниттік қатты (немесе магниттік қатты топ). Бұл топтағы ферромагниттік материалдардың сипаттамалары алдыңғысына қарағанда жоғары. Магниттік қатты денелердің магнит өрісінің күштілігі жоғары және жақсы магниттік өткізгіштігі бар. Олар магниттер мен құрылғыларды өндіруге арналған негізгі материалдар болып табылады, онда мәжбүрлі күш қолданылатын және тамаша магниттік сезімталдық қажет. Магниттік қатты топқа барлық дерлік көміртекті және кейбір легирленген болаттар (кобальт, вольфрам және хром) кіреді.
Магниттік жұмсақ топтың материалдары
Бұрын айтылғандай, жұмсақ магниттік топқа мыналар кіреді:
- Тек темір және никель қорытпаларынан тұратын тұрақты құймалар. Өткізгіштігін арттыру үшін кейде пермаллойларға хром мен молибден қосады. Дұрыс жасалған пермаллоймалардың жоғары магниттік өткізгіштігі мен коэрцивтілігі бар.
- Ферриттер – темір мен мырыш оксидтерінен тұратын ферромагниттік материал. Көбінесе темір мен мырышқа төзімділікті азайту үшін марганец немесе никель оксидтері қосылады. Сондықтан ферриттер жиі жоғары жиілікті токтар үшін жартылай өткізгіштер ретінде пайдаланылады.
- Магнитодиэлектриктердиэлектрлік пленкаға оралған темір, магнетит немесе пермаллой ұнтағының ұнтақ қоспасы. Ферриттер сияқты, магнитодиэлектриктер де жартылай өткізгіштер ретінде әртүрлі құрылғыларда қолданылады: күшейткіштер, қабылдағыштар, таратқыштар және т.б.
Қатты магниттік топтың материалдары
Келесі материалдар қатты магниттік топқа жатады:
- Темір мен көміртек қорытпасынан жасалған көміртекті болаттар. Көміртектің мөлшеріне қарай: төмен көміртекті (0,25%-дан аз көміртекті), орташа көміртекті (0,25-тен 0,6%-ға дейін көміртекті) және жоғары көміртекті болаттар (2%-ға дейін көміртекті) болады. Қорытпаның құрамына темір мен көміртектен басқа кремний, магний және марганецті де қосуға болады. Бірақ ең жоғары сапалы және қолайлы ферромагниттік материалдар қоспалары ең аз көміртекті болаттар болып табылады.
- Самарий-кобальт қорытпалары (SmCo5 немесе Sm2Co17 қосылыстары) сияқты сирек жер элементтеріне негізделген қорытпалар. Олар қалдық индукциясы 0,9 Т болатын жоғары магниттік өткізгіштікке ие. Сонымен бірге осы типтегі ферромагнетиктердегі магнит өрісі де 0,9 Т.
- Басқа қорытпалар. Оларға мыналар жатады: вольфрам, магний, платина және кобальт қорытпалары.
Ферромагниттік материалдың магниттік қасиеттері бар басқа заттардан айырмашылығы
Мақаланың басында ферромагнетиктердің айтарлықтай ерекшеленетін ерекше қасиеттері бар екендігі айтылған болатын.басқа материалдардан алынған және мұнда бірнеше дәлелдер берілген:
- Қасиеттерін заттың жеке атомдары мен молекулаларынан алатын диамагнетиктер мен парамагнетиктерден айырмашылығы, ферромагниттік материалдардың қасиеттері кристалдық құрылымға байланысты.
- Ферромагниттік материалдар, мысалы, парамагнетиктерден айырмашылығы, магниттік өткізгіштіктің жоғары мәндеріне ие.
- Өткізгіштіктен басқа, ферромагнетиктердің парамагниттік материалдардан айырмашылығы, олардың магниттелу мен магниттелу өрісінің кернеулігі арасында тәуелді байланысы бар, оның ғылыми атауы – магниттік гистерезис. Көптеген ферромагниттік материалдар, мысалы, кобальт пен никель, сондай-ақ олардың негізіндегі қорытпалар ұқсас құбылысқа ұшырайды. Айтпақшы, магниттерге ұзақ уақыт бойы магниттелу күйін сақтауға мүмкіндік беретін магниттік гистерезис.
- Кейбір ферромагниттік материалдар магниттелген кезде пішіні мен өлшемін өзгерту мүмкіндігіне де ие. Бұл құбылыс магнитострикция деп аталады және тек ферромагнетик түріне ғана емес, сонымен қатар басқа да бірдей маңызды факторларға, мысалы, өрістердің күші мен оларға қатысты кристаллографиялық осьтердің орналасуына байланысты.
- Ферромагниттік заттың тағы бір қызық қасиеті – магниттік қасиетін жоғалту немесе қарапайым тілмен айтқанда, парамагнетикке айналуы. Бұл әсерге материалды Кюри нүктесі деп аталатын нүктеден жоғары қыздыру арқылы қол жеткізуге болады, ал парамагниттік күйге өту ешқандай жанама әсерлермен бірге жүрмейді және іс жүзінде қарапайым көзге көрінбейді.көз.
Ферромагнетиктерді қолдану саласы
Көріп отырғаныңыздай, ферромагниттік материал заманауи технология әлемінде ерекше маңызды орын алады. Ол өндірісте қолданылады:
- тұрақты магниттер;
- магниттік компас;
- трансформаторлар мен генераторлар;
- электрондық қозғалтқыштар;
- электрлік өлшеу құралдары;
- қабылдағыштар;
- таратқыштар;
- күшейткіштер мен қабылдағыштар;
- ноутбуктер мен компьютерлерге арналған қатты дискілер;
- дауыс зорайтқыштар және телефондардың кейбір түрлері;
- диктофондар.
Бұрын кейбір жұмсақ магниттік материалдар радиотехникада магниттік ленталар мен пленкалар жасау үшін де қолданылған.
