۱. مقدمه‌ای بر معیارهای عملکرد آهنربا آهنرباها در فناوری مدرن، از موتورها و ژنراتورهای الکتریکی گرفته تا تصویربرداری پزشکی و ذخیره‌سازی داده‌ها، ضروری هستند. عملکرد آنها با چندین پارامتر کلیدی، از جمله قدرت میدان مغناطیسی، وادارندگی، پسماند، محصول انرژی و پایداری دما، اندازه‌گیری می‌شود. اندازه‌گیری دقیق این خواص، طراحی، قابلیت اطمینان و کارایی بهینه را در کاربردهایی از لوازم الکترونیکی مصرفی گرفته تا ماشین‌آلات صنعتی تضمین می‌کند. این راهنما اصول، روش‌ها و ابزارهای مورد استفاده برای ارزیابی عملکرد آهنربا را همراه با ملاحظات عملی و تکنیک‌های پیشرفته بررسی می‌کند.

۱. مقدمه‌ای بر نیروی مغناطیسی و اصول بنیادی آن نیروی مغناطیسی از برهمکنش بین دوقطبی‌های مغناطیسی یا بارهای متحرک ناشی می‌شود. قانون نیروی لورنتس، F = q(v × B) ، نیروی وارد بر یک ذره باردار را که با سرعت v در میدان مغناطیسی B حرکت می‌کند، توصیف می‌کند. برای آهنرباهای ماکروسکوپی، این نیرو به توزیع فضایی گشتاورهای مغناطیسی و جهت‌گیری آنها بستگی دارد. قانون بیو-ساوار و قانون مداری آمپر چارچوب‌های اساسی برای محاسبه میدان‌های مغناطیسی تولید شده توسط جریان‌ها ارائه می‌دهند، در حالی که قانون گاوس برای مغناطیس بیان می‌کند که تک‌قطبی‌های مغناطیسی وجود ندارند و تضمین می‌کنند که خطوط میدان مغناطیسی حلقه‌های بسته تشکیل می‌دهند.

توصیف دقیق الزامات تهیه آهنربا برای اطمینان از اینکه آهنرباهای خریداری شده نیازهای کاربردی مورد نظر را برآورده می‌کنند، بسیار مهم است. این راهنمای جامع به جنبه‌های مختلفی که باید هنگام تدوین الزامات تهیه آهنربا در نظر گرفته شوند، می‌پردازد. این راهنما خواص اساسی آهنربا، الزامات خاص کاربرد، استانداردهای کیفیت و قابلیت اطمینان، جزئیات بسته‌بندی و تحویل و ملاحظات مربوط به هزینه را پوشش می‌دهد. با پیروی از این دستورالعمل‌ها، خریداران می‌توانند نیازهای خود را به طور مؤثر با تأمین‌کنندگان در میان بگذارند و منجر به نتایج موفقیت‌آمیز در تهیه شوند.

آهنرباهای دائمی نقش حیاتی در بسیاری از فناوری‌های مدرن، از موتورهای الکتریکی و ژنراتورها گرفته تا دستگاه‌های ذخیره‌سازی مغناطیسی، ایفا می‌کنند. شکل ناهمسانگرد آهنرباهای دائمی به طور قابل توجهی بر خواص مغناطیسی آنها، به ویژه میدان مغناطیسی پسماند و ضریب مغناطیس‌زدایی، تأثیر می‌گذارد. این مقاله بررسی عمیقی از چگونگی تأثیر هندسه ناهمسانگرد آهنرباهای دائمی بر این ویژگی‌های مغناطیسی کلیدی ارائه می‌دهد. ابتدا مفاهیم اساسی آهنرباهای دائمی، ناهمسانگردی، میدان مغناطیسی پسماند و ضریب مغناطیس‌زدایی را معرفی می‌کنیم. سپس، رابطه بین اشکال ناهمسانگرد مختلف و میدان مغناطیسی پسماند را تجزیه و تحلیل می‌کنیم و به دنبال آن بحث مفصلی در مورد تأثیر شکل بر ضریب مغناطیس‌زدایی ارائه می‌دهیم. در نهایت، برخی از کاربردهای عملی و جهت‌های تحقیقاتی آینده در این زمینه را ارائه می‌دهیم.

مدارهای مغناطیسی در دستگاه‌های مختلف الکتریکی و الکترونیکی، از ترانسفورماتورها و سلف‌ها گرفته تا موتورها و ژنراتورها، اساسی هستند. درک ساختارهای رایج مدارهای مغناطیسی برای مهندسان و دانشمندانی که در طراحی، تجزیه و تحلیل و بهینه‌سازی این دستگاه‌ها دخیل هستند، بسیار مهم است. این مقاله، کاوشی عمیق در ساختارهای رایج مدارهای مغناطیسی، از جمله اجزای اساسی، اصول کار و کاربردهای آنها، ارائه می‌دهد. این مقاله مدارهای مغناطیسی ساده، مدارهای مغناطیسی مرکب و برخی از طرح‌های مدارهای مغناطیسی با کاربردهای خاص را پوشش می‌دهد.

۱. مقدمه آهنرباهای نئودیمیوم-آهن-بور (NdFeB) متخلخل، قدرتمندترین آهنرباهای دائمی موجود هستند که کاربردهایی در وسایل نقلیه الکتریکی (EV)، توربین‌های بادی، سیستم‌های هوافضا، تصویربرداری پزشکی (MRI) و لوازم الکترونیکی مصرفی دارند. عملکرد آنها - که با خواص مغناطیسی (پسماند، وادارندگی، محصول انرژی)، پایداری حرارتی، مقاومت در برابر خوردگی و دوام مکانیکی تعریف می‌شود - تحت تأثیر ترکیب، ریزساختار، فرآیندهای تولید و شرایط محیطی قرار دارد.
این تحلیل، عوامل کلیدی مؤثر بر عملکرد آهنربای NdFeB ، مکانیسم‌های اساسی آنها و استراتژی‌های بهینه‌سازی را برای افزایش قابلیت اطمینان و کارایی در کاربردهای با تقاضای بالا بررسی می‌کند.

آهنرباهای نئودیمیوم-آهن-بورون (NdFeB) تف‌جوشی شده، که به عنوان قوی‌ترین آهنرباهای دائمی در سطح جهان شناخته می‌شوند، در کاربردهای با کارایی بالا مانند وسایل نقلیه الکتریکی، توربین‌های بادی، سیستم‌های هوافضا و دستگاه‌های تصویربرداری پزشکی ضروری هستند. خواص مغناطیسی استثنایی آنها - از جمله پسماند بالا (Br)، وادارندگی (Hcj) و حداکثر انرژی تولیدی ((BH)max) - ناشی از یک فرآیند تولید پیچیده شامل متالورژی پودر، هم‌ترازی میدان مغناطیسی، تف‌جوشی در خلاء و ماشینکاری دقیق است. با این حال، اطمینان از اینکه این آهنرباها استانداردهای دقیق عملکرد و قابلیت اطمینان را برآورده می‌کنند، نیاز به آزمایش دقیق در ابعاد مختلف دارد. این راهنما موارد آزمایش حیاتی برای آهنرباهای NdFeB تف‌جوشی شده را که به دقت ابعادی، خواص فیزیکی، توصیف مغناطیسی، تجزیه و تحلیل ریزساختاری، دوام محیطی و کیفیت پوشش طبقه‌بندی می‌شوند، با بینش‌هایی در مورد روش‌ها، تجهیزات و استانداردهای صنعتی، به تفصیل شرح می‌دهد.

آهنرباهای نئودیمیوم (NdFeB)، که به دلیل خواص مغناطیسی استثنایی خود مشهور هستند، به طور گسترده در کاربردهای پیشرفته مانند وسایل نقلیه الکتریکی، توربین‌های بادی و تجهیزات پزشکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. با این حال، حساسیت آنها به خوردگی، به ویژه در محیط‌های مرطوب یا تهاجمی، چالش قابل توجهی را برای عملکرد طولانی مدت آنها ایجاد می‌کند. غیرفعال‌سازی، به عنوان یک تکنیک عملیات سطحی، با تشکیل یک لایه اکسید محافظ روی سطح آهنربا، یک راه حل موثر ارائه می‌دهد. این مقاله تجزیه و تحلیل جامعی از فناوری غیرفعال‌سازی آهنرباهای نئودیمیوم ارائه می‌دهد و اصول، فرآیندها، مزایا، محدودیت‌ها و کاربردهای آن را پوشش می‌دهد.

۱. مقدمه میدان‌های مغناطیسی در دنیای فیزیکی فراگیر هستند و نقش حیاتی در پدیده‌های مختلف از رفتار ذرات بنیادی گرفته تا عملکرد دستگاه‌های الکتریکی در مقیاس بزرگ ایفا می‌کنند. درک نحوه محاسبه میدان‌های مغناطیسی در فیزیک، مهندسی و بسیاری از علوم کاربردی اساسی است. این متن به اصول، فرمول‌ها و روش‌های محاسبه میدان‌های مغناطیسی در سناریوهای مختلف می‌پردازد.