آزمایشگاه مغناطیس ایکالاصنعت با داشتن تجهیزات زیر آماده اندازه گیری خواص مغناطیسی انواع مواد مغناطیس و همچنین مشاوره در زمینه انواع مواد مغناطیس می باشد.

تجهیزات آزمایشگاه عبارتند از:

1- دستگاه مغناطیس سنج نمونه مرتعش (Vibrating Sample Magnetometer و یا VSM)

2- هیسترزیس گراف جهت اندازه گیری خواص مواد نرم مغناطیس

3- اندازه گیری مقاومت الکتریکی مواد به روش چهار نقطه و دو نقطه

4- اندازه گیری امپدانس مغناطیسی مواد نرم مغناطیس

 

جهت ثبت درخواست فرم زیر را تکمیل نمایید و یا با کارشناسان ایکالاصنعت تماس بگیرید.

مواد مغناطیسی:

مواد مغناطیسی سخت

مواد مغناطیسی سخت موادی هستند که به سختی مغناطیسی می‌گردند، یعنی برای مغناطیس کردن آنها میدان نسبتاً بزرگی مورد نیاز است و از طرفی این مواد خاصیت مغناطیسی خود را به سختی از دست می‌دهند. یعنی نیروی وادارندگی مغناطیسی بالایی دارند. موادی که نیروی وادارندگی مغناطیسی در آنها از A/m100 بیشتر باشد، معمولاً در دسته سخت مغناطیس ها قرار می گیرند. در مواد مغناطیسی سخت H_C، B_r و (BH_max) از اهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردار هستند.

مواد مغناطیس نرم

مواد مغناطیسی نرم موادی هستند که به راحتی مغناطیسی می‌شوند و به راحتی نیز خاصیت مغناطیسی خود را از دست می‌دهند. به طور کلی به موادی که نیروی وادارندگی مغناطیسی آنها کمتر از A/m10 باشد، مغناطیس نرم گویند. از مهمترین خواص مغناطیسهای نرم میتوان به m و B_S بالا در آنها اشاره نمود. 

مواد مغناطیسی نرم بطور معمول در مواردی استفاده می‌شوند که نفوذپذیری بالا (m =B/H) مورد نیاز باشد.

دسته‌بندی مواد از نظر خواص مغناطیسی

مقدمه

بر اساس رفتاری که ماده در میدان مغناطیسی از خود نشان می‌دهد، به یکی از گروه‌های پنج‌گانه زیر تعلق می یابد . مواد فرومغناطیس بر اساس نظم بلند دامنه ممانهای مغناطیسی خود (در غیاب میدان خارجی) از دیگر مواد متمایز هستند.

1. دایامغناطیس
2. پارامغناطیس
3. فرومغناطیس
4. آنتی‌فرومغناطیس
5. فری‌مغناطیس

به‌طور کلی هنگامی به یک جامد دایا‌مغناطیس گویند که توسط یک آهنربای دائم دفع ‌گردد. در مواد پارامغناطیس بعلت نظم اتفاقی ممانهای مغناطیسی، اتمها و یا مولکولهای تشکیل دهنده ماده، حتی با استفاده از میدانهای بسیار بزرگ جذب فوق‌العاده ضعیفی دارند. قابل ذکر است که این پنج نوع دسته‌بندی در برگیرنده مهمترین رفتارهای مغناطیسی از لحاظ کاربردی می‌باشند. انواع دیگری از رفتارهای مغناطیسی نیز وجود دارند که از ذکر آنها در اینجا خودداری شده است.

یک راه ساده جهت دسته‌بندی مواد مغناطیسی استفاده از پارامترهای نفوذپذیری مغناطیسی نسبی و پذیرفتاری مغناطیسی می باشد. 

مواد دایامغناطیس

موادی هستند که اتمها و یا مولکولهای تشکیل دهنده آنها بدلیل پر بودن لایه آخر الکترونی، خاصیت مغناطیسی نداشته و خاصیت مغناطیسی پذیری آنها منفی و خیلی کم (حدود ^6-10-) است. این مواد دارای ضریب نفوذ مغناطیسی کمتر از صفر می‌باشند. طلا، نقره، مس، روی، جیوه و گازهای بی‌اثر همگی دایامغناطیس هستند.

مواد پارامغناطیس

موادی که ممانهای مغناطیسی آنها آرایش منظم و خاصی نداشته و هر یک از ممانها در جهات مختلفی قرارگرفته‌اند، مواد پارامغناطیس نامیده می‌شوند. در برخی مواد، در اثر وجود الکترونهای جفت نشده، بواسطه خنثی نشدن گشتاورهای اوربیتالی و مدار چرخش الکترونی، گشتاورهای مغناطیسی دائمی وجود دارد. بدون اعمال میدان خارجی، آهنربایش کلی به سبب آرایش اتفاقی این گشتاورهای مغناطیسی صفر می‌باشد. این دوقطبی‌ها براحتی قابل چرخش بوده و تحت اثر میدان خارجی تمایل به ایجاد نظم و تولید آهنربایش در راستای میدان اعمالی دارند و با این چرخش باعث ایجاد خاصیت پارامغناطیس می‌شوند. بعلت اینکه این دوقطبی‌ها هیچ اثر متقابلی بر هم ندارند و میان‌کنشی ایجاد نمی‌نمایند، آهنربایش ایجاد شده در ماده پارامغناطیس چندان بزرگ نیست اما در جهت میدان بوده و مثبت می‌باشد. با توجه به اینکه القاء ایجاد شده در این مواد بسیار کوچک است، گشتاورهای مغناطیسی این مواد با همسویی کامل فاصله زیادی دارند.

جدول1-1. مقادیر پذیرفتاری مغناطیسی و ضریب نفوذ نسبی برای مواد مغناطیسی مختلف.

تمامی عناصر گروه انتقالی جدول تناوبی بجز عناصر Fe ، Ni و Co و همچنین عناصری نظیر Li، Na و Al در این گروه قرار دارند. این مواد با اعمال میدان مغناطیسی خارجی، خاصیت مغناطیسی ضعیفی پیدا می کنند.

 مواد فرومغناطیس

موادی که در آنها ممانهای مغناطیسی در یک جهت به نظم درآمده‌اند، فرو مغناطیس بوده و بدلیل وجود نظم مغناطیسی دارای ممانهای مغناطیسی دائمی هستند و خاصیت مغناطیسی خود به خودی دارند. فلزات انتقالی گروه آهن و فلزات لانتانیدهای سنگین جملگی فرومغناطیس هستند. این مواد وقتی در معرض یک میدان خارجی ضعیف قرار می‌گیرند، یک میدان مغناطیسی بسیار قوی درون آنها ایجاد می شود و منحنی آهنربایش آنها مطابق با شکل   (2-2) می باشد.

لازم به ذکر است که آهنربایش اشباع وقتی اتفاق می‌افتد که هم‌جهت شدن تمامی ممانهای مغناطیسی صورت پذیرد. همچنین در این مواد مشاهده می‌شود که بالاتر از دمای خاصی که به نام دمای کوری (T_C) خوانده می‌شود، ماده فرومغناطیس تبدیل به ماده پارامغناطیس شده و نظم مغناطیسی خود را از دست می‌دهد. در این دما نفوذپذیری ماده به طور ناگهانی کاهش یافته و پسماندزدای مغناطیسی و پسماند مغناطیسی صفر می گردد.

 مواد آنتی فرومغناطیس

موادی که در آنها ممانهای مغناطیسی مساوی و غیر هم‌جهت بوده و برآیند آنها صفر می‌باشد، مواد آنتی‌فرومغناطیس نامیده می‌شوند. این مواد فاقد خاصیت مغناطیسی می‌باشند. منگنز، کرم و بسیاری از اکسیدهای فلزات انتقالی در این گروه قرار می گیرند. پذیرفتاری مغناطیسی این مواد کم و در حدود ^6-10 می‌باشد. این مواد در درجه حرارتی به نام درجه حرارت نیل، (q_N)، تبدیل به پارامغناطیس می شوند.

مواد فری ‌مغناطیس

به موادی که در آنها ممانهای مغناطیسی در دو جهت مخالف هم به نظم درآمده‌اند، مواد فری‌مغناطیس گفته می‌شود. در این مواد به علت عدم تساوی ممانها در دو جهت مخالف، برآیند غیر صفر وجود دارد و دارای خاصیت مغناطیسی خود به خودی می‌باشند. سیستمهای آلیاژی غیر فلزی و فریتهای مغناطیسی در این گروه قرار می گیرند. منحنیهای مغناطیس و مغناطیسی پذیری در این مواد مشابه با مواد فرومغناطیس می‌باشد.

 میدان مغناطیسی

یکی از مهمترین مفاهیم و اصول در علم مغناطیس، مفهوم میدان مغناطیسی است. هر آهنربا در فضای اطراف خود اثراتی دارد که این فضا را میدان مغناطیسی آهنربا گویند. میدان مغناطیسی همانند میدانهای الکتریکی و جاذبه، نیرو تولید می‌کند. هنگامیکه یک میدان در حجمی از فضا تولید می‌شود، تغییر انرژی در حجم مورد نظر رخ داده و بنابراین در آن ناحیه گرادیان انرژی بوجود می آید. این گرادیان باعث ایجاد نیرویی می شود که می‌تواند با استفاده از عوامل مختلفی نظیر تسریع حرکت بارهای الکتریکی در میدان، جهت‌گیری مجدد مدار چرخش الکترونی و نیروی اعمالی بر رسانای جریان آشکار گردد. میدان مغناطیسی هنگامیکه یک بار الکتریکی در حرکت باشد، بوجود می‌آید. این اثر اولین بار توسط اورستد در سال 1819 کشف شد. در میدانهای مغناطیسی، تک قطبی مغناطیسی نمی‌توان ایجاد نمود و همواره دو قطبی مغناطیسی تشکیل خواهد گردید. میدان مغناطیسی می‌تواند توسط حرکت بار الکتریکی و یا بوسیله یک آهنربای دائم ایجاد شود. واحد شدت میدان مغناطیسی یا H در سیستم SI، آمپر بر متر (A/m) و در سیستم CGS، اورستد (O_e) می‌باشد که یک اورستد تقریباً معادل با A/m 80 است.