1. مقدمة لمقاييس أداء المغناطيس تُعدّ المغناطيسات عنصرًا أساسيًا في التكنولوجيا الحديثة، بدءًا من المحركات والمولدات الكهربائية وصولًا إلى التصوير الطبي وتخزين البيانات. ويُقاس أداؤها كميًا من خلال عدة معايير رئيسية، بما في ذلك قوة المجال المغناطيسي، والقوة القسرية، والمخلفات، وناتج الطاقة، واستقرار درجة الحرارة. ويضمن القياس الدقيق لهذه الخصائص تصميمًا مثاليًا وموثوقية وكفاءة في تطبيقات تتراوح من الإلكترونيات الاستهلاكية إلى الآلات الصناعية. يستكشف هذا الدليل المبادئ والأساليب والأدوات المستخدمة لتقييم أداء المغناطيس، بالإضافة إلى الاعتبارات العملية والتقنيات المتقدمة.

1. مقدمة عن القوة المغناطيسية ومبادئها الأساسية تنشأ القوة المغناطيسية من التفاعل بين ثنائيات الأقطاب المغناطيسية أو الشحنات المتحركة. يصف قانون قوة لورنتز، F = q(v × B) ، القوة المؤثرة على جسيم مشحون يتحرك عبر مجال مغناطيسي B بسرعة v . بالنسبة للمغناطيسات العيانية، تعتمد القوة على التوزيع المكاني للعزوم المغناطيسية ومحاذاتها. يوفر قانون بيو-سافارت وقانون أمبير للدوائر الكهربائية أطرًا أساسية لحساب المجالات المغناطيسية الناتجة عن التيارات، بينما ينص قانون غاوس للمغناطيسية على عدم وجود أحاديات الأقطاب المغناطيسية، مما يضمن تشكيل خطوط المجال المغناطيسي حلقات مغلقة.

يُعدّ الوصف الدقيق لمتطلبات شراء المغناطيس أمرًا بالغ الأهمية لضمان تلبية المغناطيسات المشتراة لاحتياجات التطبيق المقصودة. يتناول هذا الدليل الشامل الجوانب المختلفة التي يجب مراعاتها عند صياغة متطلبات شراء المغناطيس. ويغطي خصائص المغناطيس الأساسية، والمتطلبات الخاصة بالتطبيق، ومعايير الجودة والموثوقية، وتفاصيل التعبئة والتغليف والتسليم، واعتبارات التكلفة. باتباع هذه الإرشادات، يمكن للمشترين إيصال احتياجاتهم بفعالية إلى الموردين، مما يؤدي إلى نتائج شراء ناجحة.

تلعب المغناطيسات الدائمة دورًا محوريًا في العديد من التقنيات الحديثة، بدءًا من المحركات والمولدات الكهربائية ووصولًا إلى أجهزة التخزين المغناطيسية. يؤثر الشكل المتباين الخواص للمغناطيسات الدائمة بشكل كبير على خصائصها المغناطيسية، وخاصةً المجال المغناطيسي المتبقي وعامل إزالة المغناطيسية. تقدم هذه الورقة بحثًا متعمقًا في كيفية تأثير الهندسة المتباينة الخواص للمغناطيسات الدائمة على هذه الخصائص المغناطيسية الرئيسية. نبدأ بتقديم المفاهيم الأساسية للمغناطيسات الدائمة، وتباين الخواص، والمجال المغناطيسي المتبقي، وعامل إزالة المغناطيسية. ثم نحلل العلاقة بين الأشكال المتباينة الخواص المختلفة والمجال المغناطيسي المتبقي، متبوعًا بمناقشة مفصلة لتأثير الشكل على عامل إزالة المغناطيسية. وأخيرًا، نعرض بعض التطبيقات العملية وتوجهات البحث المستقبلية في هذا المجال.

تُعد الدوائر المغناطيسية أساسية في مختلف الأجهزة الكهربائية والإلكترونية، من المحولات والمحاثات إلى المحركات والمولدات. يُعد فهم هياكل الدوائر المغناطيسية الشائعة أمرًا بالغ الأهمية للمهندسين والعلماء المشاركين في تصميم هذه الأجهزة وتحليلها وتحسينها. تقدم هذه المقالة استكشافًا متعمقًا لهياكل الدوائر المغناطيسية الشائعة، بما في ذلك مكوناتها الأساسية ومبادئ عملها وتطبيقاتها. وتغطي الدوائر المغناطيسية البسيطة والمركبة، بالإضافة إلى بعض تصاميم الدوائر المغناطيسية ذات الأغراض الخاصة.

1. المقدمة تُعد مغناطيسات النيوديميوم والحديد والبورون المُلبَّدة (NdFeB) أقوى المغناطيسات الدائمة المتاحة، ولها تطبيقات في المركبات الكهربائية، وتوربينات الرياح، وأنظمة الطيران، والتصوير الطبي (MRI)، والإلكترونيات الاستهلاكية. ويتأثر أداؤها - الذي يُحدَّد بخصائصها المغناطيسية (الثبات، والقوة القسرية، ومنتج الطاقة)، ​​والاستقرار الحراري، ومقاومة التآكل، والمتانة الميكانيكية - بالتركيب، والبنية الدقيقة، وعمليات التصنيع، والظروف البيئية .
يستكشف هذا التحليل العوامل الرئيسية التي تؤثر على أداء مغناطيس NdFeB ، والآليات الأساسية لها، واستراتيجيات التحسين لتعزيز الموثوقية والكفاءة في التطبيقات عالية الطلب.

تُعدّ مغناطيسات النيوديميوم والحديد والبورون (NdFeB) المُلبّدة، والمُعترف بها عالميًا كأقوى المغناطيسات الدائمة، لا غنى عنها في التطبيقات عالية الأداء، مثل المركبات الكهربائية، وتوربينات الرياح، وأنظمة الطيران، وأجهزة التصوير الطبي. وتنبع خصائصها المغناطيسية الاستثنائية - بما في ذلك نسبة الثبات العالية (Br)، والقوة القسرية (Hcj)، وأقصى طاقة ناتجة ((BH)max)) - من عملية تصنيع معقدة تتضمن مساحيق المعادن، ومحاذاة المجال المغناطيسي، والتلبيد الفراغي، والتصنيع الدقيق. ومع ذلك، فإن ضمان استيفاء هذه المغناطيسات لمعايير الأداء والموثوقية الصارمة يتطلب اختبارات دقيقة عبر أبعاد متعددة. يُفصّل هذا الدليل بنود الاختبار الأساسية لمغناطيسات النيوديميوم والحديد والبورون المُلبّدة، مُصنّفة إلى: دقة الأبعاد، والخصائص الفيزيائية، والتوصيف المغناطيسي، وتحليل البنية الدقيقة، والمتانة البيئية، وجودة الطلاء ، مع رؤى ثاقبة حول المنهجيات والمعدات ومعايير الصناعة.

تُعرف مغناطيسات النيوديميوم (NdFeB)، بخصائصها المغناطيسية الاستثنائية، وتُستخدم على نطاق واسع في التطبيقات عالية التقنية، مثل المركبات الكهربائية، وتوربينات الرياح، والأجهزة الطبية. ومع ذلك، فإن قابليتها للتآكل، وخاصةً في البيئات الرطبة أو القاسية، تُشكل تحديًا كبيرًا لأدائها على المدى الطويل. يُقدم التخميل، كتقنية لمعالجة الأسطح، حلاً فعالاً من خلال تكوين طبقة أكسيد واقية على سطح المغناطيس. تُقدم هذه الورقة تحليلًا شاملًا لتقنية التخميل لمغناطيسات النيوديميوم، مُغطيةً مبادئها، وعملياتها، ومزاياها، وحدودها، وتطبيقاتها.

1. المقدمة المجالات المغناطيسية منتشرة في كل مكان في العالم المادي، وتلعب دورًا حاسمًا في ظواهر متنوعة، بدءًا من سلوك الجسيمات الأولية ووصولًا إلى تشغيل الأجهزة الكهربائية واسعة النطاق. يُعد فهم كيفية حساب المجالات المغناطيسية أمرًا أساسيًا في الفيزياء والهندسة والعديد من العلوم التطبيقية. سيتناول هذا النص مبادئ وصيغ وطرق حساب المجالات المغناطيسية في سيناريوهات مختلفة.