انواع آهن ربا

این مقاله به عنوان یک راهنمای اساسی و پایه 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 میشود . در صنایع سنگین و معدنی برای جداسازی مواد آهنی و غیر آهنی از یکدیگر استفاده میشود. و بسیاری دیگر از موارد ریز و درشت که شاهد آنها هستیم .

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

• 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 میباشند . این تقسیم بندی بر اساس آلیاژ و عناصر موجود در آنها انجام شده است :

• NdFeBr : نیودیمیوم

• SmCo : ساماریم کبالت

• SrFe2O3 :فریت سخت یا سرامیکی

• AlNiCo : آلنیکو

همچنین ۴ خصوصیت اصلی عمکردی ( ۴ پارامتر اصلی ) برای آنها تعریف میشود 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 میباشد :

حال به توضیح ۴ گروه آهنرباها به طور خلاصه میپردازیم :

• فریت ها : فریت ها تحت عنوان آهنرباهای سرامیکی نیز شناخته میشوند و از سال ۱۹۵۰ تا کنون تولید میشوند .اساساً از اکسید آهن ( FeO ) و استرانسیوم ( Sr ) و باریم ( Ba )ساخته میشود .این نوع آهنرباها ، ارزان ترین و رایج ترین نوع آهنرباها میباشند . ۳ گرید اصلی برای آنها C_۸ C_۵ C_۱  میباشد که عمدتا در موتورها و سنسورها مورد استفاده قرار میگیرد .

• آلنیکو : جزو یکی از قدیمی ترین و آهنرباهای صنعتی میباشند و پیشرفت آنها از آهنرباهای فولادی آغاز شد .اجزای اصلی آنها آلومینیوم ( Al ) و نیکل ( Ni ) و کوبالت ( Co )میباشد . 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 ) میباشد که ترکیب این عناصر آهنربایی با خصوصیات مغناطیسی قابل قبولی را ارایه کرده است . نسبت به سایر آهنرباها گران تر میباشند . معمولاً دو آلیاژ پر مصرف آنها SmCo_۵و Sm_۲Co_۱۷ میباشد . بیشترین کاربرد صنعتی آنها در سفینه های فضایی ، ارتش و صنعت دندانپزشکی است .

• نیودیمیوم : که نیو هم نامیده میشود قوی ترین و پر طرفدارترین نوع آهنرباست . به خاطر داشتن عناصری همچون نیودیمیوم ( Nd) و … به عنوان آهنرباهای معدنی شناخنه میشود . نیو با داشتن خصوصیات مغناطیسی بسیار برتر نسیبت به سایر موارد ذکر شده و قیمت معقول تر ، بسیار مورد استقبال قرار گرفته است .