Learn

The forum of documents and methods for study - Lượm lặt kiến thức


Nam châm vĩnh cửu

QaniTri
QaniTri
Admin

Nam Libra Monkey
Tổng số bài gửi : 1492
Tiền xu Ⓑ : 3758
Được cảm ơn № : 2
Ngày khởi sự Ngày khởi sự : 07/01/2013
Đến từ Đến từ : HCMC
Côngviệc / Sởthix Côngviệc / Sởthix : Languages, Softwares, Sciences, Martial arts

Nam châm vĩnh cửu Empty Nam châm vĩnh cửu

Bài gửi by QaniTri on 10th November 2015, 15:13

Nam châm vĩnh cửu là các vật được cấu tạo từ các vật liệu từ cứng  có khả năng giữ từ tính  không bị mất từ trường , được sử dụng như những nguồn tạo từ trường .


Nam châm vĩnh cửu Nam-cham-vinh-cuu


  • Ôxit  sắt : Là loại nam châm vĩnh cửu đầu tiên của loài người được sử dụng dưới dạng các "đá nam châm", được sử dụng từ thời cổ đại, có ngay trong tự nhiên nhưng khi khoa học kỹ thuật  phát triển loại này không còn được sử dụng do từ tính rất kém.

  • Thép  cácbon


Là loại nam vĩnh cửu được sử dụng từ  thế kỷ 18 đến giữa  thế kỷ 20 với khả năng cho từ dư tới hơn 1 T, nhưng lực kháng từ rất thấp nên từ tính cũng dễ bị mất. Loại nam châm này hầu như không còn được sử dụng hiện nay.

Là loại nam châm được chế tạo từ vật liệu từ cứng là hợp kim của  nhôm,  niken,  côban và một số các phụ gia khác như  đồng,  titan..., là loại nam châm cho từ dư cao (tới 1,2-1,5 T) nhưng có lực kháng từ chỉ xung quanh 1 kOe, đồng thời giá thành cũng khá cao nên hiện nay tỉ lệ sử dụng ngày càng giảm dần (chỉ còn không đầy 10% thị phần sử dụng).

Là loại nam châm vĩnh cửu được chế tạo từ các  ferit  từ cứng (ví dụ ferit Ba, Sr..) là các vật liệu dạng  gốm. Nam châm ferit có ưu điểm là rất dễ chế tạo, gia công, giá thành rẻ và độ bền cao. Tuy nhiên, vì đây là nhóm các vật liệu  feri từ đồng thời có hàm lượng  ôxy cao nên có  từ độ khá thấp, có lực kháng từ từ 3 đến 6 kOe, có khả năng cho tích năng lượng từ cực đại lớn nhất không quá 6 MGOe. Loại nam châm này hiện nay chiếm tới hơn 50%  thị phần sử dụng nam châm vĩnh cửu do những ưu điểm về giá thành cực rẻ, khả năng chế tạo, gia công và độ bền.


Là loại nam châm vĩnh cửu được tạo ra từ các vật liệu từ cứng  là các hợp kim  hoặc hợp chất của các kim loại  đất hiếm và kim loại chuyển tiếp .


Nam châm vĩnh cửu Images?q=tbn:ANd9GcT_YKdxZfR8otQdaWG7h_sPmsQx6zXN3-Gw-YbamrFzjcqdU2lcSg



    • Nam châm nhiệt độ cao SmCo



Là hệ các nam châm vĩnh cửu được chế tạo từ hợp chất ban đầu là SmCo5 được phát minh  năm 1966 bởi tiến sĩ Karl J. Strnat của U.S. Air Force Materials Laboratory ( Mỹ) có tích năng lượng từ cực đại 18 MGOe, sau đó Karl J. Strnat lại phát minh ra hợp chất Sm2Co17 có tích năng lượng từ tới 30 MGOe vào năm 1972. Hệ nam châm SmCo có nhiệt độ Curie rất cao (có thể đạt tới 1100oC) và có lực kháng từ cực lớn (tới vài chục kOe) nhờ cấu trúc dạng lá đặc biệt. Nhờ có nhiệt độ Curie cao và lực kháng từ lớn nên được sử dụng trong các ứng dụng nhiệt độ cao (ví dụ trong  động cơ phản lực...).


    • Nam châm NdFeB (neodymium)



Là hệ các nam châm dựa trên hợp chất R2Fe14B (R là ký hiệu chỉ các nguyên tố đất hiếm ví dụ như  Nd,  Pr...) có cấu trúc tinh thể kiểu  tứ giác với lực kháng từ lớn (hơn 10 kOe) và từ độ bão hòa rất cao (tới 1,56 T) nên là loại nam châm vĩnh cửu mạnh nhất hiện nay với khả năng cho tích năng lượng từ tới 64 MGOe (tính toán theo lý thuyết) và hiện nay đã xuất hiện loại nam châm Nd2Fe14B có tích năng lượng từ 57 MGOe. Tuy nhiên, loại nam châm này lại không thể sử dụng ở nhiệt độ cao do có nhiệt độ Curie chỉ 312oC. Nam châm Nd2Fe14B lần đầu tiên được phát minh năm 1983 bởi R. Sagawa (Nhật Bản).
Điểm yếu chung của các nam châm đất hiếm là có giá thành cao (do chứa nhiều các nguyên tố đất hiếm đắt tiền), có độ bền kém (do các nguyên tố đất hiếm có tính ôxy hóa rất cao). Vì những điểm yếu này mà nam châm đất hiếm tuy là loại mạnh nhất nhưng vẫn không phải là loại được sử dụng nhiều nhất (đứng sau nam châm ferit).


  • Nam châm tổ hợp nano


Là loại nam châm mới ra đời từ đầu thập kỷ  90 của thế kỷ 20 , là loại nam châm có cấu trúc tổ hợp của 2 pha từ cứng và từ mềm ở kích thước nanomet. Các pha từ cứng (chiếm tỉ phần thấp) cung cấp lực kháng từ lớn, pha từ mềm cung cấp từ độ lớn. Tính chất tổ hợp này có được là nhờ liên kết trao đổi đàn hồi  giữa các hạt pha từ cứng và từ mềm ở kích thước nanomet. Loại nam châm này được tính toán có khả năng cho tích năng lượng từ khổng lồ hơn 3 lần so với nam châm mạnh nhất hiện nay là NdFeB nhưng thực nghiệm mới chỉ đạt được rất nhỏ so với lý thuyết và các sản phẩm thực nghiệm mới trong giai đoạn sản xuất thử nghiệm.


Xem thêm tại wiki


    Hôm nay: 11th August 2020, 05:31