این مقاله به مفاهیم حیاتی دمای کوری و دمای کار آهنرباها می‌پردازد که برای درک رفتار و عملکرد مواد مغناطیسی اساسی هستند. دمای کوری نقطه گذار فاز را نشان می‌دهد که در آن یک ماده فرومغناطیسی خواص مغناطیسی دائمی خود را از دست می‌دهد و پارامغناطیس می‌شود. از سوی دیگر، دمای کار، محدوده‌ای است که یک آهنربا می‌تواند عملکرد مغناطیسی مشخص شده خود را در آن حفظ کند. ما فیزیک پایه، عوامل مؤثر بر این دماها، انواع مختلف آهنرباها و محدوده‌های دمایی مشخصه آنها، تأثیر دما بر خواص مغناطیسی و کاربردهای عملی که در آنها ملاحظات دما بسیار مهم است را بررسی خواهیم کرد. در پایان این مقاله، خوانندگان درک جامعی از چگونگی تأثیر دما بر آهنرباها و نحوه انتخاب و استفاده از آهنرباها بر اساس الزامات دمایی خواهند داشت.

آهنرباهای NdFeB (نئودیمیوم-آهن-بور) به دلیل انرژی مغناطیسی بالا و خواص مغناطیسی عالی، به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. با این حال، به دلیل ترکیب شیمیایی فعال خود، مستعد خوردگی هستند. برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی و افزایش طول عمر آنها، از پوشش‌های سطحی استفاده می‌شود. این مقاله راهنمای جامعی در مورد نحوه انتخاب پوشش مناسب برای آهنرباهای NdFeB، با در نظر گرفتن عواملی مانند محیط کاربرد، هزینه، الزامات عملکرد مغناطیسی و پیچیدگی پردازش ارائه می‌دهد.

منحنی حلقه هیسترزیس یک نمایش گرافیکی اساسی در مطالعه مواد مغناطیسی است. این منحنی بینش‌های مهمی در مورد رفتار مغناطیسی مواد، از جمله ویژگی‌های اتلاف انرژی، پسماند و وادارندگی آنها ارائه می‌دهد. این مقاله با مقدمه‌ای بر مفاهیم اساسی مغناطیس و لزوم درک هیسترزیس آغاز می‌شود. سپس به بررسی دقیق ساختار منحنی حلقه هیسترزیس می‌پردازد و مراحل مختلف درگیر در فرآیندهای مغناطش و مغناطیس‌زدایی را توضیح می‌دهد. مکانیسم‌های فیزیکی زیربنای هیسترزیس، مانند حرکت دیواره دامنه و چرخش گشتاور مغناطیسی، مورد بحث قرار می‌گیرند. این مقاله همچنین عوامل مؤثر بر شکل و اندازه حلقه هیسترزیس، از جمله ترکیب مواد، دما و اندازه دانه را بررسی می‌کند. علاوه بر این، کاربردهای تحلیل حلقه هیسترزیس را در زمینه‌های مختلف، مانند مهندسی برق، ذخیره‌سازی مغناطیسی و پزشکی، بررسی می‌کند. در نهایت، پیشرفت‌های اخیر و جهت‌گیری‌های تحقیقاتی آینده در مطالعه حلقه‌های هیسترزیس ارائه شده است.

این مقاله به مفاهیم پیچیده‌ی جهت‌گیری آهنرباها و جهت مغناطش می‌پردازد. این مقاله با ارائه‌ی درکی بنیادی از میدان‌های مغناطیسی، گشتاورهای مغناطیسی و خواص اساسی آهنرباها آغاز می‌شود. متعاقباً، عوامل مختلفی که بر جهت‌گیری آهنربا تأثیر می‌گذارند، از جمله میدان‌های مغناطیسی خارجی، اشکال هندسی و خواص مواد، را بررسی می‌کند. سپس جهت مغناطش به طور کامل بررسی می‌شود و فرآیندهای مربوط به مغناطش یک ماده، مانند هم‌ترازی حوزه‌های مغناطیسی، و روش‌های مختلف مورد استفاده برای دستیابی به مغناطش، مانند استفاده از سلونوئیدها و میدان‌های آهنربای دائمی، پوشش داده می‌شود. این مقاله همچنین کاربردهای این مفاهیم را در صنایع مختلف، از جمله الکترونیک، پزشکی و انرژی، مورد بحث قرار می‌دهد. در نهایت، برخی از پیشرفت‌های اخیر و چشم‌اندازهای آینده در زمینه‌ی جهت‌گیری و مغناطش آهنربا را ارائه می‌دهد.

چکیده آهنرباهای دائمی نئودیمیوم آهن بور (NdFeB)، که به دلیل خواص مغناطیسی استثنایی خود مشهور هستند، در صنایع پیشرفته مانند وسایل نقلیه الکتریکی، توربین‌های بادی و تصویربرداری پزشکی ضروری هستند. با این حال، حساسیت آنها به خوردگی - که ناشی از ماهیت واکنشی نئودیمیوم و ریزساختار متخلخل NdFeB متخلخل است - چالش‌های قابل توجهی را برای طول عمر و عملکرد ایجاد می‌کند. عملیات فسفاته کردن، یک فرآیند پوشش تبدیلی شیمیایی، به عنوان یک راه حل مقرون به صرفه و همه کاره برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی و سازگاری سطح ظهور کرده است. این بررسی به طور سیستماتیک اصول، فرآیندها، بهینه‌سازی عملکرد و کاربردهای صنعتی فسفاته کردن آهنرباهای NdFeB را بررسی می‌کند و بینش‌های مکانیکی، داده‌های تجربی و مطالعات موردی از تحقیقات اخیر را ادغام می‌کند.

چکیده نیروی مغناطیسی یک آهنربا یک ویژگی حیاتی است که کاربردهای آن را در زمینه‌های مختلف، از تولید صنعتی گرفته تا لوازم الکترونیکی مصرفی، تعیین می‌کند. هدف این مقاله بررسی این موضوع است که آیا آهنرباهایی با درجه و حجم یکسان، نیروهای مغناطیسی یکسانی از خود نشان می‌دهند یا خیر. با بررسی مفاهیم اساسی درجه آهنربا، عوامل مرتبط با حجم و ماهیت پیچیده تولید نیروی مغناطیسی، همراه با تجزیه و تحلیل تجربی عملی و مطالعات موردی دنیای واقعی، این سوال را به طور جامع تجزیه و تحلیل خواهیم کرد. این مطالعه نشان می‌دهد که اگرچه درجه و حجم عوامل مهمی هستند، عناصر دیگری مانند جهت مغناطش، شکل، دما و میدان‌های مغناطیسی خارجی نیز بر نیروی مغناطیسی تأثیر می‌گذارند، که نشان می‌دهد آهنرباهایی با درجه و حجم یکسان لزوماً نیروی مغناطیسی یکسانی ندارند.

علت ریشه‌ای افزایش شدید تلفات باقیمانده فریت‌ها در محدوده فرکانس مگاهرتز

۱. مقدمه‌ای بر آهنرباهای فریت و محدودیت‌های آنها آهنرباهای فریت، که عمدتاً از اکسید آهن (Fe₂O₃) و کربنات استرانسیم (SrCO₃) یا کربنات باریم (BaCO₃) تشکیل شده‌اند، مواد سرامیکی هستند که از طریق تف‌جوشی تولید می‌شوند. آن‌ها به دلیل مقرون‌به‌صرفه بودن، فراوانی مواد اولیه و مقاومت الکتریکی بالا (کاهش تلفات جریان گردابی)، بر بازار قدرت مغناطیسی کم تا متوسط ​​تسلط دارند. با این حال، مغناطش اشباع و وادارندگی پایین‌تر آن‌ها در مقایسه با آهنرباهای خاکی کمیاب (به عنوان مثال، نئودیمیوم) استفاده از آن‌ها را در کاربردهای با کارایی بالا محدود می‌کند. این تجزیه و تحلیل، جایگزین‌های مناسب را بررسی می‌کند و بر موادی تمرکز دارد که هزینه، عملکرد و پایداری را متعادل می‌کنند.

سناریوهای کاربردی آهنرباهای فریت و نئودیمیوم: یک تحلیل جامع

تفاوت قیمت و دلایل اساسی بین آهنرباهای فریت و نئودیمیوم

اصول قدرت مغناطیسی آهنرباهای فریت، که به عنوان آهنرباهای سرامیکی نیز شناخته می‌شوند، از اکسید آهن (Fe₂O₃) مخلوط با کربنات استرانسیم یا باریم تشکیل شده‌اند. قدرت مغناطیسی آنها متوسط ​​است، معمولاً بین 0.2 تا 0.5 تسلا ، که آنها را 2 تا 7 برابر ضعیف‌تر از آهنرباهای نئودیمیوم با اندازه مشابه می‌کند. آهنرباهای نئودیمیوم (NdFeB)، که از نئودیمیوم، آهن و بور تشکیل شده‌اند، قوی‌ترین آهنرباهای دائمی موجود هستند و میدان‌های مغناطیسی آنها تا 1.4 تسلا می‌رسد . این اختلاف در قدرت برای کاربردهایی که نیاز به راه‌حل‌های فشرده و با کارایی بالا دارند، بسیار مهم است. پیامدهای عملی میدان مغناطیسی ضعیف‌تر آهنرباهای فریت، استفاده از آنها را در کاربردهایی که نیاز به چگالی نیروی بالا دارند، محدود می‌کند. به عنوان مثال، یک آهنربای نئودیمیوم می‌تواند اجسامی با چندین برابر وزن خود را نگه دارد، در حالی که یک آهنربای فریت با همان اندازه به سختی می‌تواند این کار را انجام دهد. این تفاوت در لوازم الکترونیکی مصرفی مشهود است: آهنرباهای نئودیمیوم به دلیل اندازه جمع و جور و میدان مغناطیسی قوی که وضوح و کارایی صدا را افزایش می‌دهد، در دستگاه‌های صوتی قابل حمل (مانند هدفون، بلندگو) ترجیح داده می‌شوند. آهنرباهای فریت، به دلیل حجیم‌تر بودن، در دستگاه‌های ثابت مانند آهنرباهای یخچال یا بردهای مغناطیسی رایج‌تر هستند.

هنگام استفاده از حلقه‌های مغناطیسی فریت برای سرکوب تداخل الکترومغناطیسی (EMI)، محل نصب یک عامل حیاتی است که اثربخشی آنها را تعیین می‌کند. در زیر الزامات خاص برای محل نصب و دلایل قرار دادن آنها تا حد امکان نزدیک به منبع تداخل آمده است: