Ni nini sumaku ya kudumu
Bidhaa ya ferromagnetic ambayo ina uwezo wa kuhifadhi sumaku muhimu iliyobaki baada ya kuondoa uga wa sumaku wa nje inaitwa sumaku ya kudumu. Sumaku za kudumu Imetengenezwa kutoka kwa metali anuwai, kama vile: cobalt, chuma, nikeli, aloi madini adimu duniani(kwa sumaku za neodymium), na pia kutoka kwa madini asilia kama vile sumaku.
Upeo wa matumizi ya sumaku za kudumu leo ni pana sana, lakini kusudi lao kimsingi ni sawa kila mahali - kama chanzo cha shamba la sumaku la mara kwa mara bila usambazaji wa umeme. Kwa hivyo, sumaku ni mwili ambao una yake mwenyewe.
Neno "sumaku" lenyewe linatokana na kifungu cha Kiyunani, ambacho hutafsiriwa kama "jiwe kutoka Magnesia," baada ya jina la jiji la Asia ambapo amana za magnetite ziligunduliwa katika nyakati za zamani - madini ya chuma magnetic. NA hatua ya kimwili Kwa maoni yetu, sumaku ya msingi ni elektroni, na mali ya sumaku ya sumaku kwa ujumla imedhamiriwa na nyakati za sumaku elektroni zilizojumuishwa katika nyenzo za sumaku.
Tabia za sehemu ya demagnetizing ya nyenzo ambayo sumaku ya kudumu hufanywa huamua mali ya sumaku fulani ya kudumu: juu ya nguvu ya kulazimishwa Hc, na juu ya mabaki ya induction ya magnetic Br, sumaku yenye nguvu na imara zaidi.
Nguvu ya kulazimisha (iliyotafsiriwa kutoka Kilatini - "nguvu ya kushikilia") ndiyo inahitajika kwa uondoaji kamili wa dutu ya ferro- au ferrimagnetic. Kwa hivyo, kadri sumaku fulani inavyozidi nguvu ya kulazimisha, ndivyo inavyostahimili vipengele vya demagnetizing.
Kitengo cha nguvu ya kulazimisha ni Ampere/mita. Na, kama unavyojua, hii ni wingi wa vekta, ambayo ni sifa ya nguvu ya shamba la magnetic. Maana ya tabia induction ya mabaki ya sumaku ya sumaku ya kudumu ni takriban 1 Tesla.
Aina na mali za sumaku za kudumu
Ferrite
Sumaku za ferrite, ingawa ni dhaifu, zina upinzani mzuri wa kutu, ambayo huwafanya kuwa wa kawaida kwa bei ya chini. Sumaku kama hizo hufanywa kutoka kwa aloi ya oksidi ya chuma na bariamu au ferrite ya strontium. Utungaji huu huruhusu nyenzo kuhifadhi sifa zake za sumaku juu ya anuwai ya joto - kutoka -30 ° C hadi +270 ° C.
Bidhaa za sumaku kwa namna ya pete za ferrite, baa na viatu vya farasi hutumiwa sana katika tasnia na katika maisha ya kila siku, katika teknolojia na umeme. Zinatumika katika mifumo ya acoustic, jenereta, nk. Katika sekta ya magari, sumaku za ferrite hutumiwa katika mwanzo, wasimamizi wa dirisha, mifumo ya baridi na mashabiki.
Sumaku za ferrite zina nguvu ya kulazimisha ya takriban 200 kA/m na induction iliyobaki ya sumaku ya takriban 0.4 Tesla. Kwa wastani, sumaku ya ferrite inaweza kudumu kutoka miaka 10 hadi 30.
Alnico (aluminium-nickel-cobalt)
Sumaku za kudumu kulingana na aloi ya alumini, nickel na cobalt zina sifa ya upinzani usio na joto na utulivu: zina uwezo wa kudumisha mali zao za magnetic kwa joto hadi +550 ° C, ingawa sifa ya kulazimishwa kwao ni duni. Chini ya ushawishi wa uwanja mdogo wa sumaku, sumaku kama hizo zitapoteza mali zao za asili za sumaku.
Jaji mwenyewe: nguvu ya kawaida ya kulazimisha ni karibu 50 kA/m na sumaku iliyobaki ya takriban 0.7 Tesla. Walakini, licha ya kipengele hiki, sumaku za alnico ni muhimu kwa utafiti fulani wa kisayansi.
Yaliyomo ya kawaida ya aloi za alnico zenye sumaku nyingi huanzia 7 hadi 10% ya alumini, 12 hadi 15% ya nikeli, 18 hadi 40% ya kobalti, na 3 hadi 4% ya shaba.
Cobalt zaidi, juu ya induction ya kueneza na nishati ya magnetic ya alloy. Viongezeo kwa namna ya 2 hadi 8% ya titani na niobium 1% tu husaidia kupata nguvu ya juu ya kulazimisha - hadi 145 kA / m. Ongezeko la silicon 0.5 hadi 1% huhakikisha mali ya sumaku ya isotropiki.
Samariaceae
Ikiwa unahitaji upinzani wa kipekee kwa kutu, oxidation na joto hadi +350 ° C, basi alloy magnetic ya samarium na cobalt ni nini unahitaji.
Kwa upande wa gharama, sumaku za samarium-cobalt ni ghali zaidi kuliko sumaku za neodymium kwa sababu ya uhaba wao na uhaba wao. chuma cha gharama kubwa- kobalti. Hata hivyo, ni vyema kuzitumia ikiwa ni muhimu kuwa na vipimo vidogo na uzito wa bidhaa za mwisho.
Hii inafaa zaidi katika vyombo vya anga, vifaa vya anga na kompyuta, injini ndogo za umeme na viunganishi vya sumaku, katika vyombo na vifaa vinavyoweza kuvaliwa (saa, vichwa vya sauti, simu za mkononi na kadhalika.)
Kutokana na upinzani wao maalum wa kutu, sumaku za samarium hutumiwa katika maendeleo ya kimkakati na maombi ya kijeshi. Motors za umeme, jenereta, mifumo ya kuinua, pikipiki - sumaku yenye nguvu iliyofanywa na aloi ya samarium-cobalt ni bora kwa mazingira ya fujo na hali ngumu ya uendeshaji. Nguvu ya kulazimisha ni takriban 700 kA/m na uingizaji wa sumaku uliobaki wa takriban 1 Tesla.
Neodymium
Sumaku za Neodymium zinahitajika sana leo na zinaonekana kuwa za kuahidi zaidi. Aloi ya neodymium-chuma-boroni hufanya iwezekanavyo kuunda supermagnets kwa nyanja mbalimbali, kutoka latches na toys kwa mashine ya kuinua nguvu.
Nguvu ya juu ya kulazimishwa kwa utaratibu wa 1000 kA / m na magnetization ya mabaki ya utaratibu wa 1.1 Tesla kuruhusu sumaku kuhifadhiwa kwa miaka mingi zaidi ya miaka 10, sumaku ya neodymium inapoteza 1% tu ya magnetization yake ikiwa joto lake chini ya joto; hali ya uendeshaji haizidi +80 ° C ( kwa baadhi ya bidhaa hadi +200 ° C). Hivyo, sumaku za neodymium zina hasara mbili tu - udhaifu na joto la chini la uendeshaji.
Poda ya sumaku pamoja na sehemu ya kumfunga huunda sumaku laini, inayonyumbulika na nyepesi. Vipengele vya kumfunga kama vile vinyl, mpira, plastiki au akriliki hufanya iwezekanavyo kupata sumaku aina mbalimbali na ukubwa.
Nguvu ya sumaku, kwa kweli, ni duni kwa nyenzo safi ya sumaku, lakini wakati mwingine suluhisho kama hizo ni muhimu ili kufikia malengo fulani yasiyo ya kawaida kwa sumaku: katika utengenezaji wa bidhaa za matangazo, katika utengenezaji wa stika zinazoweza kutolewa kwenye magari, na vile vile katika utengenezaji. wa bidhaa mbalimbali za maandishi na kumbukumbu.
Kama miti ya sumaku inarudisha nyuma, na tofauti na miti huvutia. Uingiliano wa sumaku unaelezewa na ukweli kwamba sumaku yoyote ina uwanja wa sumaku, na mashamba haya ya magnetic yanaingiliana. Ni nini, kwa mfano, sababu ya magnetization ya chuma?
Kulingana na nadharia ya mwanasayansi wa Ufaransa Ampere, kuna mikondo ya umeme ya msingi (mikondo ya Ampere) ndani ya jambo, ambayo huundwa kama matokeo ya harakati ya elektroni karibu na viini vya atomiki na kuzunguka mhimili wao wenyewe.
Wakati elektroni zinasonga, sehemu za msingi za sumaku huibuka. Na ikiwa kipande cha chuma kinaletwa kwenye uwanja wa sumaku wa nje, basi nyanja zote za msingi za sumaku katika chuma hiki zinaelekezwa sawa katika uwanja wa sumaku wa nje, na kutengeneza uwanja wa sumaku wa kipande cha chuma. Kwa hivyo, ikiwa uwanja wa sumaku wa nje uliotumika ulikuwa na nguvu ya kutosha, basi baada ya kuizima, kipande cha chuma kitakuwa sumaku ya kudumu.
Kujua sura na magnetization ya sumaku ya kudumu inatuwezesha kuchukua nafasi yake kwa mahesabu na mfumo sawa wa mikondo ya magnetizing ya umeme. Uingizwaji kama huo unawezekana wakati wa kuhesabu sifa za uwanja wa sumaku na wakati wa kuhesabu nguvu zinazofanya kazi kwenye sumaku kutoka. uwanja wa nje. Kwa mfano, wacha tuhesabu nguvu ya mwingiliano kati ya sumaku mbili za kudumu.
Wacha sumaku ziwe na sura ya mitungi nyembamba, radii yao itaonyeshwa na r1 na r2, unene wao utakuwa h1, h2, shoka za sumaku sanjari, umbali kati ya sumaku utaonyeshwa na z, tutafikiria kuwa. ni muhimu ukubwa zaidi sumaku.
Kuibuka kwa nguvu ya mwingiliano kati ya sumaku inaelezewa kwa njia ya jadi: sumaku moja huunda shamba la sumaku linaloathiri sumaku ya pili.
Ili kuhesabu nguvu ya mwingiliano, hebu tubadilishe sumaku kiakili na sumaku sare J1 na J2 na mikondo ya mviringo inapita kwenye uso wa upande wa mitungi. Tutaelezea nguvu za mikondo hii kupitia sumaku ya sumaku, na tutazingatia radii yao. sawa na radi sumaku.
Hebu tutengeneze vector B ya induction ya shamba la magnetic iliyoundwa na sumaku ya kwanza kwenye eneo la pili katika vipengele viwili: axial, iliyoongozwa kando ya mhimili wa sumaku, na radial, perpendicular yake.
Ili kuhesabu nguvu jumla, kutenda kwenye pete, ni muhimu kugawanya kiakili katika vipengele vidogo IΔl na muhtasari wa kutenda kwa kila kipengele hicho.
Kutumia sheria ya mkono wa kushoto, ni rahisi kuonyesha kuwa sehemu ya axial ya uwanja wa sumaku husababisha kuonekana kwa nguvu za Ampere zinazoelekea kunyoosha (au compress) pete - jumla ya vekta ya nguvu hizi ni sifuri.
Uwepo wa sehemu ya radial ya shamba husababisha kuibuka kwa nguvu za Ampere zinazoelekezwa kando ya mhimili wa sumaku, yaani, kwa mvuto wao au kukataa. Inabakia kuhesabu nguvu za Ampere - hizi zitakuwa nguvu za mwingiliano kati ya sumaku mbili.
Neodymium na sumaku za ferrite
Metali nyingi zina mali ya sumaku, ambayo inaruhusu kutumika katika maeneo mengi ya tasnia na maisha ya kila siku. Hadi hivi majuzi, sumaku za feri zilikuwa zimeenea, lakini sasa zinazidi kubadilishwa na sumaku zilizotengenezwa kutoka kwa aloi ya neodymium ya chuma ya nadra, chuma na boroni. Mwisho unazidi kuwa maarufu. Ambayo sumaku ni bora - ferrite au neodymium Hebu jaribu kufikiri katika makala hii.
Sumaku ya Neodymium
Wengi wetu tumesikia kuhusu sumaku za neodymium. Ni nini? Sifa za kipekee sumaku ni kutokana na kuwepo kwa neodymium katika aloi, kipengele cha kemikali kutoka kwa kundi la lanthanide la meza ya mara kwa mara. Mbali na sehemu kuu, sumaku ya neodymium ina chuma na boroni, au cobalt na yttrium. Sumaku ya neodymium inafanywa kwa kupokanzwa wingi wa unga wa viungo hai. Tabia tofauti zaidi ya sumaku ya neodymium ni nguvu yake katika saizi ndogo. Sumaku kama hiyo ina nguvu ya wambiso mara 10 au zaidi kuliko ile ya sumaku za feri.
Ili sumaku ya neodymium iendelee kwa muda mrefu iwezekanavyo, utungaji maalum wa nickel hutumiwa kwenye uso wake. Ikiwa unapanga kutumia sumaku katika mazingira ya fujo au ya juu ya joto, basi inashauriwa kuchagua mipako ya zinki.
Sumaku za Neodymium hutumiwa sana:
Kama kibano au kibano, nguvu ya neodymium huhakikisha kubana sawa kwa nyenzo iliyowekwa kati ya sumaku.
Kwa burudani, watoto na watu wazima wanavutiwa sawa katika kutazama hila za uchawi zinazofanywa kwa kutumia sumaku hii.
Kutafuta vitu vilivyotengenezwa kwa chuma na chuma.
Kwa magnetizing vitu vya chuma. Mambo ambayo sumaku ya neodymium hutia sumaku ni pamoja na bisibisi, sindano, visu na bidhaa zingine.
Kwa kufunga kwa kuaminika kwa uso wa vitu mbalimbali.
Aina za sumaku za neodymium
Sumaku za Neodymium zinapatikana ndani usanidi mbalimbali na kuwa na misa tofauti. Hata sumaku ndogo, 25 * 5 mm kwa ukubwa, inaweza kuhimili uzito wa kilo tisa na, ikiwa inachukuliwa kwa uangalifu, inaweza kuharibu ngozi. Na wakati wa kutumia sumaku wingi mkubwa Aidha, hatua fulani za usalama lazima zizingatiwe ili kuzuia majeraha iwezekanavyo.
Sumaku ya ferrite - ni nini?
Ya kawaida kati ya sumaku za kawaida ni sumaku za ferrite, ambazo ni aloi ya oksidi ya chuma na oksidi za metali zingine. Sumaku rahisi mara nyingi hufanywa kwa sura ya farasi. Miongoni mwa sifa kuu za ferromagnets ni:
Upinzani mzuri wa joto.
Upenyezaji wa juu wa sumaku.
Gharama nafuu.
Uso wa sumaku za ferrite kawaida huwekwa alama nyekundu na bluu.
Ulinganisho wa sumaku
Kwa hivyo ni tofauti gani kati ya sumaku ya neodymium na ya kawaida na unawezaje kuibua kubaini tofauti hizi? Sumaku za Neodymium zimekuwa maarufu sana si muda mrefu uliopita (teknolojia ya uzalishaji wao ni karibu miaka 30 tu), lakini tayari hutumiwa karibu na maeneo yote ya maisha. Kama ilivyoelezwa tayari, tofauti muhimu zaidi kati ya sumaku ya neodymium na ya kawaida ni nguvu yake ya wambiso na sifa za msingi za sumaku: nishati ya sumaku, induction ya mabaki ya sumaku na nguvu ya kulazimisha. Thamani za sifa hizi ni mara nyingi zaidi kuliko zile za ferromagnets. Njia rahisi zaidi ya kuamua aina ya sumaku ni kujaribu kuiondoa kwenye uso wa chuma. Ikiwa imejitenga kwa urahisi, basi ni ferromagnet, lakini ikiwa sumaku inaweza kuondolewa tu baada ya kutumia jitihada fulani, basi tuna sumaku ya neodymium. Mbali na kipengele hiki, sumaku hutofautiana katika idadi ya sifa nyingine.
Muda wa maisha
Ikiwa ferromagnets hudumu karibu miaka 10 na matumizi sahihi na kisha hupunguza kabisa sumaku, basi maisha ya huduma ya sumaku ya neodymium haina kikomo. Katika kipindi cha karne ya mwanadamu, nguvu za sumaku za neodymium zinapotea kwa 1% tu.
Nguvu ya mvuto
Nguvu ya kuvutia ya sumaku ya neodymium yenye vipimo sawa ni takriban mara 10 zaidi ya nguvu ya ferromagnet. Kwa hiyo, sumaku ndogo lakini yenye nguvu sana inaweza kutumika katika kompyuta na mifumo ya msemaji, pamoja na kufanya zawadi na mapambo mbalimbali.
Fomu
Ferromagnets kwa ujumla hutolewa katika umbo la kiatu cha farasi na miguu nyekundu na bluu inayoonyesha fito hasi na chanya. Sura ya farasi inaruhusu mistari ya shamba la sumaku kufungwa ili kuongeza maisha ya huduma ya ferromagnet. Sumaku za Neodymium zinapatikana katika aina mbalimbali za maumbo na usanidi - parallelepiped, pete, disk na wengine. Unaweza kuweka miti kadhaa juu ya uso wao, yaani, kuwafanya "multipolar".
Bei
Sumaku ya neodymium ni ghali zaidi kuliko sumaku ya ferrite, ambayo inahesabiwa haki na sifa zake na maisha ya huduma. Kwa kununua sumaku ya neodymium, unapata sumaku karibu "ya milele", angalau wakati wa maisha yako sifa zake hazitabadilika.
Faida na Matumizi ya Neodymium Magnet
Kwa hivyo, sumaku ya neodymium, licha ya bei yake ya juu, ina faida zisizoweza kuepukika juu ya sumaku ya kawaida ya feri. Kuongezeka kwa nguvu, maisha marefu ya huduma, na aina mbalimbali za utengenezaji zimehakikisha kuwa sumaku zilizotengenezwa kutoka kwa aloi ya neodymium-iron-boroni zinahitajika sana kati ya watumiaji.
Kwa nini unahitaji sumaku ya neodymium?
Je, sumaku ya neodymium ina maana gani kwa watu wa kisasa? Maisha ya kila siku? Mbali na njia zilizo hapo juu za matumizi, nyenzo maarufu hutumiwa kwa:
Kusafisha kwa aquariums na vyombo vingine, pamoja na injini na mafuta ya maambukizi kutumika katika vifaa vya magari.
Usawazishaji sahihi wa nyuso za chuma.
Demagnetization ya diski, filamu na kwa vitendo vingine vingi.
Bila shaka, sifa zote za sumaku za neodymium zilizoorodheshwa katika makala ni muhimu tu wakati ununuzi wa vifaa vya juu. Mtu yeyote ambaye amenunua neodyms tofauti katika Ulimwengu wa Sumaku anajua kwamba duka la mtandaoni hutoa dhamana zote muhimu na vyeti vya ubora, na pia hutoa kila mnunuzi ushauri wenye uwezo.
Hata katika China ya kale, tahadhari ililipwa kwa mali ya kuvutia ya baadhi ya metali. Hii jambo la kimwili iliitwa sumaku, na vifaa vyenye uwezo huu viliitwa sumaku. Sasa mali hii hutumiwa kikamilifu katika umeme wa redio na sekta, na hasa sumaku zenye nguvu hutumiwa, kati ya mambo mengine, kwa kuinua na kusafirisha kiasi kikubwa cha chuma. Mali ya nyenzo hizi pia hutumiwa katika maisha ya kila siku - watu wengi wanajua kadi za magnetic na barua za kufundisha watoto. Kuna aina gani ya sumaku, ambapo hutumiwa, neodymium ni nini, maandishi haya yatakuambia kuhusu hilo.
Aina za sumaku
KATIKA ulimwengu wa kisasa Wamegawanywa katika vikundi vitatu kuu kulingana na aina ya uwanja wa sumaku wanaounda:
- kudumu, inayojumuisha nyenzo asili zinazomiliki hizi mali za kimwili, kwa mfano, neodymium;
- muda, kuwa na mali hizi wakati katika uwanja wa hatua ya shamba la magnetic;
- Sumaku-umeme ni mizunguko ya waya kwenye msingi ambayo huunda uwanja wa sumakuumeme wakati nishati inapopitia kondakta.
Kwa upande wake, sumaku za kawaida za kudumu zimegawanywa katika vikundi vitano kuu, kulingana na muundo wao wa kemikali:
- ferromagnets kulingana na chuma na aloi zake na bariamu na strontium;
- sumaku za neodymium zilizo na neodymium ya chuma adimu katika aloi ya chuma na boroni (Nd-Fe-B, NdFeB, NIB);
- aloi za samarium-cobalt, ambazo zina sifa za magnetic kulinganishwa na neodymium, lakini wakati huo huo aina mbalimbali za joto za maombi (SmCo);
- Aloi ya Alnico, pia inajulikana kama UNDC, aloi hii ina sifa ya upinzani wa juu wa kutu na kikomo cha juu cha joto;
- magnetoplasts, ambayo ni mchanganyiko wa alloy magnetic na binder, hii inakuwezesha kuunda bidhaa za maumbo na ukubwa mbalimbali.
Aloi za metali za sumaku ni bidhaa brittle na za bei nafuu na sifa za wastani. Kawaida ni aloi ya oksidi ya chuma na strontium na feri za bariamu. Kiwango cha joto kwa uendeshaji thabiti wa sumaku sio zaidi ya 250-270 ° C. Vipimo:
- nguvu ya kulazimisha - karibu 200 kA / m;
- induction ya mabaki - hadi 0.4 Tesla;
- maisha ya wastani ya huduma ni miaka 20-30.
Ni nini sumaku za neodymium
Hizi ni nguvu zaidi ya zile za kudumu, lakini wakati huo huo ni tete kabisa na haziwezi kupinga kutu; Hii ndiyo sumaku yenye nguvu zaidi ya kudumu.
Sifa:
- nguvu ya kulazimisha - kuhusu 1000 kA / m;
- induction ya mabaki - hadi 1.1 Tesla;
- maisha ya wastani ya huduma ni hadi miaka 50.
Matumizi yao yamepunguzwa tu na kikomo cha chini cha safu ya joto; kwa chapa nyingi zinazostahimili joto za sumaku ya neodymium ni 140 ° C, wakati zile sugu kidogo huharibiwa kwa joto zaidi ya digrii 80.
aloi za Samarium-cobalt
Kuwa na sifa za juu za kiufundi, lakini wakati huo huo aloi za gharama kubwa sana.
Sifa:
- nguvu ya kulazimisha - kuhusu 700 kA / m;
- induction ya mabaki - hadi 0.8-1.0 Tesla;
- maisha ya wastani ya huduma ni miaka 15-20.
Zinatumika kwa hali ngumu ya kufanya kazi: joto la juu, mazingira ya fujo na mzigo mzito. Kwa sababu ya gharama yao ya juu, matumizi yao ni mdogo.
Alnico
Aloi ya poda iliyotengenezwa na cobalt (37-40%) na kuongeza ya alumini na nikeli pia ina nzuri. sifa za utendaji, kwa kuongeza, uwezo wa kudumisha mali zake za magnetic kwenye joto hadi 550 ° C. Tabia zao za kiufundi ni za chini kuliko zile za aloi za ferromagnetic na ni:
- nguvu ya kulazimisha - karibu 50 kA / m;
- induction ya mabaki - hadi 0.7 Tesla;
- maisha ya wastani ya huduma ni miaka 10-20.
Lakini, licha ya hili, ni aloi hii ambayo inavutia zaidi kwa matumizi uwanja wa kisayansi. Aidha, kuongeza titani na niobium kwa alloy husaidia kuongeza nguvu ya kulazimishwa ya alloy hadi 145-150 kA / m.
Plastiki za sumaku
Zinatumika hasa katika maisha ya kila siku kwa kutengeneza kadi za sumaku, kalenda na vitu vingine vidogo;
Hizi ni aina kuu za sumaku za kudumu. Kanuni ya uendeshaji na matumizi ya sumaku-umeme hutofautiana kwa kiasi fulani na aloi hizo.
Inavutia. Sumaku za Neodymium hutumiwa karibu kila mahali, ikiwa ni pamoja na katika kubuni ili kuunda miundo ya kuelea, na katika utamaduni kwa madhumuni sawa.
Sumakuumeme na demagnetizer
Ikiwa umeme wa umeme huunda shamba wakati unapitia zamu ya vilima vya umeme, basi demagnetizer, kinyume chake, huondoa uwanja wa sumaku uliobaki. Athari hii inaweza kutumika katika kwa madhumuni tofauti. Kwa mfano, ni nini kifanyike na demagnetizer? Hapo awali, demagnetizer ilitumiwa kupunguza magnetize vichwa vya kucheza vya rekodi za tepi, zilizopo za picha za televisheni na kufanya kazi nyingine sawa. Leo mara nyingi hutumiwa kwa madhumuni yasiyo halali, kupunguza mita baada ya kutumia sumaku juu yao. Kwa kuongeza, kifaa hiki kinaweza na kinapaswa kutumiwa kuondoa sehemu za sumaku zilizobaki kutoka kwa vyombo.
Demagnetizer kawaida huwa na coil ya kawaida, kwa maneno mengine, kwa suala la muundo, kifaa hiki kinaiga kabisa sumaku-umeme. Reel inalishwa AC voltage, baada ya hapo kifaa ambacho tunaondoa uwanja wa mabaki huondolewa kwenye eneo la kifuniko cha demagnetizer, baada ya hapo huzima.
Muhimu! Kutumia sumaku "kupotosha" mita ni kinyume cha sheria na itasababisha faini. Matumizi yasiyofaa ya demagnetizer yanaweza kusababisha demagnetization kamili ya kifaa na kushindwa kwake.
Kutengeneza sumaku yako mwenyewe
Ili kufanya hivyo, ni ya kutosha kupata bar ya chuma iliyofanywa kwa chuma au ferroalloy nyingine, unaweza kutumia msingi wa composite ya transformer, na kisha kufanya vilima. Pepo zamu kadhaa za waya wa vilima vya shaba karibu na msingi. Kwa usalama, inafaa kujumuisha fuse kwenye mzunguko. Jinsi ya kutengeneza sumaku yenye nguvu? Kwa kufanya hivyo, unahitaji kuongeza nguvu ya sasa katika vilima vya juu, nguvu ya magnetic ya kifaa.
Wakati kifaa kimeunganishwa kwenye mtandao na umeme hutolewa kwa vilima, kifaa kitavutia chuma, yaani, kwa kweli, ni sumaku-umeme halisi, ingawa ni ya muundo uliorahisishwa.
Sumaku ni vitu ambavyo vina uga wa sumaku unaovutia au kurudisha nyuma nyenzo fulani. Sumaku zimepatikana kuwa muhimu sana kwa uwezo wao wa kuvutia metali. Sumaku zina matumizi mapana katika maisha yetu ya kila siku na ndani viwanda mbalimbali viwanda.
Zinatumika katika vitu vya kuchezea, vifaa na mamia ya vitu ulivyo navyo karibu na nyumba. Sumaku hutumiwa sana katika tasnia kama vile uchimbaji madini na madini, katika utengenezaji wa keramik, plastiki na glasi, na zingine nyingi.
Sumaku huja katika maumbo, ukubwa na nguvu mbalimbali. Wamegawanywa katika aina mbili kuu za sumaku:
- Sumaku Zilizotengenezwa na Mwanadamu
- Sumaku za asili.
Watu wameunda sumaku za synthetic ambazo zina nguvu zaidi kuliko asili, zinafanywa kutoka kwa aloi za chuma. Sumaku za Bandia hutumiwa kwa maelfu ya madhumuni na hutofautiana katika nguvu na sifa za sumaku.
Chini ni aina tatu za sumaku bandia:
- Sumaku za kudumu
- Sumaku za muda
Sumaku za kudumu zina nguvu sana na zinazotumiwa zaidi. Sumaku hizi huitwa hivyo kwa sababu mara tu zinapopigwa sumaku, huhifadhi sumaku yao kwa muda mrefu au milele.
Sababu ya hii ni kwamba sumaku hutengenezwa kwa vitu vyenye atomi na molekuli ambazo zina mashamba ya sumaku ambayo huimarisha kila mmoja. Hata hivyo, chini ya hali fulani zilizoagizwa, sumaku hizi zinaweza kupoteza mali zao za magnetic, kwa mfano, kwa mshtuko.
Sumaku za kudumu zina matumizi mengi, kutoka kwa sumaku za jokofu hadi kubwa makampuni ya viwanda. Wao ni ukubwa tofauti na hutofautiana katika muundo wao.
Baadhi ya aina za kawaida za sumaku za kudumu:
- Kauri
- Alnico sumaku
- Samarium-cobalt
- Neodymium, chuma na boroni
Sumaku za kauri pia huitwa feri na hutengenezwa kwa oksidi ya chuma na bariamu au strontium carbonate. Ni kweli sumaku kali na hutumika sana katika maabara za kisayansi. Wao ndio wanaotumiwa zaidi kwa madhumuni ya majaribio.
Alnico sumaku
Jina linajumuisha herufi za kwanza vipengele vya kemikali, ambayo sumaku hufanywa: al (huminium), nickel (kel), co (balt). Sumaku za Alnico ni nguvu sana na hutumika kama mbadala wa sumaku za kauri kwa majaribio mbalimbali kwa sababu ni thabiti zaidi na zinazostahimili demagnetization. Hata hivyo, wao ni ghali zaidi.
Samarium-cobalt sumaku
Wao ni wa jamii ya sumaku adimu duniani. Sumaku hizi zina nguvu ya juu sana ya sumaku na ni sugu kwa demagnetization na oxidation. Ni ghali sana na inaweza kutumika kwa madhumuni yanayohitaji sumaku ya juu na utulivu. Walionekana kwanza katika miaka ya 1970.
Neodymium-chuma-boroni
Hii ni aina nyingine ya sumaku adimu duniani. Sumaku za Neodymium zinafanana sana na sumaku za samarium-cobalt, lakini hazina utulivu. Sentimita ya sumaku hii inaweza kuinua sahani ya chuma mita kadhaa kwa ukubwa. Kwa sababu ya sumaku ya juu sana, ni sumaku ghali zaidi ulimwenguni na kwa sababu ya gharama kubwa hutumiwa mara chache.
Sumaku zinazoweza kubadilika hutengenezwa kutoka kwa vipande vya gorofa na karatasi. Sumaku hizi zina sumaku ndogo zaidi.
Sumaku za muda
Sumaku za muda hufanya kama sumaku tu zinapowekwa kwenye uwanja wenye nguvu wa sumaku kutoka kwa sumaku yenye nguvu. Vitu vyovyote vya chuma kama vile klipu za karatasi na kucha vinaweza kufanya kazi kama sumaku vinapowekwa kwenye uwanja wenye nguvu wa sumaku. Walakini, mara tu wanapoondolewa kwenye shamba, mara moja hupoteza sumaku yao. Sumaku za muda, licha ya sumaku yao ya muda, hutoa faida nyingi. Wao hutumiwa hasa katika simu na motors za umeme.
Usumaku wa umeme ni sumaku zenye nguvu sana, ambazo ni tofauti na sumaku zilizo hapo juu. Sumaku hizi hufanya kazi kwa kanuni ambayo waya inayo umeme, huunda uwanja wa sumaku.
Inajumuisha katikati ya chuma nzito na spool ya waya. Wakati sasa inapita kupitia waya, uwanja wa sumaku huundwa, ambayo kwa upande wake huvutia msingi wa chuma.
Polarity ya sumaku inaweza kubadilishwa kwa kurekebisha kiasi cha mtiririko wa sasa na pia kwa kubadilisha mwelekeo wake. Zinatumika sana katika televisheni, redio, kanda za video, kompyuta, wachunguzi, nk.
Ili kuunda vipengele na vifaa vya mifumo ya udhibiti na automatisering, hutumiwa nyenzo za sumaku s, ambayo kimsingi huweka mahitaji yafuatayo:
1. Nyenzo zinapaswa kuwa na sumaku kwa urahisi chini ya hatua ya shamba la mara kwa mara au pigo la shamba la unipolar na kwa urahisi remagnetized katika uwanja wa kubadilishana kitanzi kinapaswa kuwa nyembamba kabisa na thamani ndogo ya H C na thamani kubwa ya m. Mahitaji hayo hufanya iwezekanavyo kuongeza unyeti wa vipengele vya umeme.
2. Nyenzo lazima ziwe na thamani ya induction ya kueneza B S, i.e. kuhakikisha kupenya kwa kubwa flux ya magnetic ndani ya msingi na sambamba sehemu ya msalaba. Kutimiza mahitaji haya hutuwezesha kupata vipimo na uzito mdogo zaidi wa kifaa, na ikiwa vipimo vimetajwa, basi nguvu kubwa zaidi au voltage kwenye pato la kifaa.
3. Wakati wa kufanya kazi katika uwanja wa magnetic mbadala, nyenzo zinapaswa kuwa na gharama za chini zaidi, ambazo huunda mikondo ya eddy, viscosity magnetic na hysteresis, kwa sababu huamua joto la uendeshaji wa msingi na kifaa. Kuzipunguza sio tu huongeza ufanisi wa kifaa, lakini pia hufanya iwezekanavyo kuunda vipengele vinavyofanya kazi kwa masafa ya juu (400, 500, 1000 Hz na zaidi) na kuwa na kasi kubwa zaidi na vipimo vidogo na uzito kuliko vipengele vinavyotumiwa na voltage ya mzunguko wa viwanda ya 50 Hz.
Mbali na mahitaji ya msingi waliotajwa kwa vifaa vya sumaku, kutumika katika baadhi ya vifaa vya sumakuumeme, kuweka mahitaji maalum.
Kwa hivyo, ili kuboresha utulivu wa joto (uthabiti wa mali ya sumaku wakati joto linabadilika mazingira) ni muhimu kwamba hatua ya Curie ya nyenzo ni ya juu iwezekanavyo.
Karibu na umoja mgawo wa mraba wa nyenzo ni, utegemezi wa mstari wa ishara ya pato kwenye ishara ya pembejeo ni rahisi zaidi kutambua ishara katika vifaa vya digital.
Anisotropi ya sumaku iliyogunduliwa wazi inaboresha ubora wa vifaa vya filamu nyembamba vya sumaku, na usafi wa juu wa muundo wa fuwele wa nyenzo ni hali ya lazima uundaji wa vifaa kwenye vikoa vya sumaku ya silinda.
Nyenzo za sumaku zinaweza kugawanywa katika nyenzo ngumu za sumaku, ambayo kiwango cha Hc ni makumi na mamia ya amperes kwa kila sentimita na sumaku laini yenye nguvu Hc katika sehemu ya kumi na mia ya ampere kwa kila sentimita. Nyenzo ngumu za sumaku hutumiwa kutengeneza sumaku za kudumu. magnetic laini - kwa ajili ya utengenezaji wa vipengele ambavyo shamba huundwa na mikondo inayopita kupitia vilima.
Ili kuunda vipengele na vifaa vya ACS, hutumiwa hasa vifaa vya sumaku laini. Nyenzo za unga wa sumaku-ngumu zinajumuishwa katika ferolaki ambazo hufunika kanda za sumaku na diski.
Nyenzo za sumaku laini zinaweza kugawanywa katika vikundi vitatu: vyuma vya umeme, aloi kulingana na chuma na metali nyingine (nickel, cobalt, alumini) na ferrites (ferromagnets zisizo za metali).
Vyuma vya umeme ni vifaa vya bei nafuu zaidi, vina inductions za kueneza kwa juu (takriban 1.8 ... 2.3 T), na hii inaruhusu kutumika kuunda umeme mdogo na wa bei nafuu. vipengele vya magnetic. Lakini kutokana na kiasi kikubwa (ikilinganishwa na aloi za chuma-nikeli) nguvu ya kulazimisha ya chuma cha umeme (kuhusu 0.1 ¸ 0.5 A / cm) unyeti. vipengele vya chuma mabadiliko katika uwanja wa nje yanayotokana na windings ni ndogo.
Aloi za Zalizonickel (permalloy) ni mara 15-20 zaidi ya gharama kubwa kuliko aloi za chuma, zina uingizaji wa chini wa kueneza, lakini hufanya iwezekanavyo kupata vipengele vya magnetic nyeti kutokana na nguvu zao za chini za kulazimishwa na upenyezaji wa juu wa awali wa magnetic. Aloi za Zalizonickel zinatengenezwa kwa namna ya karatasi au vipande. Unene wa tepi wakati mwingine hufikia micrometers kadhaa.
Aloi za Zalizoaluminium 16YUKH na 16YUM, ambazo zina aluminium 16%, sio duni katika mali ya magnetic kwa permalloy, lakini zimeongezeka (10 ... mara 20 zaidi kuliko permalloy) upinzani wa kuvaa. Wao hutumiwa sana kwa ajili ya utengenezaji wa vichwa vya magnetic katika vifaa vya kurekodi magnetic, ambapo wakati wa operesheni kichwa kinaendelea kusugua uso wa mkanda.
Ferrites ni nyenzo zisizo za metali za sumaku (suluhisho ngumu) zilizotengenezwa kutoka kwa mchanganyiko wa oksidi za chuma na oksidi za magnesiamu, shaba, manganese, nikeli na metali zingine. Fomula ya jumla ya feri ni MeO × Fe2 Oz, ambapo Me ni chuma chochote.
Oksidi huvunjwa vipande vidogo na kuchanganywa kwa uwiano fulani. Viini vya sumaku vya saizi zinazohitajika na usanidi husisitizwa kutoka kwa mchanganyiko unaosababishwa kwa shinikizo la 10-30 kN/cm2 (1-3 t/cm2) na kuchomwa moto kwa joto la 1200-1400 ° C. Usumaku uliomalizika wa kijivu-nyeusi. cores zina ugumu wa hali ya juu, lakini ni dhaifu sana. Vilima kawaida hujeruhiwa moja kwa moja kwenye cores za sumaku za ferrite bila insulation ya ziada ya mwisho. Maalum
upinzani wa umeme Kuna mamilioni ya mara zaidi ya feri kuliko ferromagnets za chuma, ambazo huondoa mikondo ya eddy. Hii huruhusu vivuko vya kubadilisha usumaku na mzunguko wa mamia ya kilohertz na kuhakikisha kasi ya juu ya uendeshaji wa mashine za kisasa za udhibiti na kompyuta. Feri za magnesiamu-manganese za kawaida ni gredi za VT (1.3VT, 0.16 VT, nk.). kiwango cha chini Curie (140 - 300 ° C), ambayo husababisha mabadiliko makubwa katika vigezo vyao vya magnetic wakati joto. Feri zenye msingi wa Lithium, zenye uhakika wa Curie wa 630 ° C, zina sifa bora zaidi za halijoto. Biferites hutumiwa sana kwa nyaya za magnetic za vifaa vya digital; kuna ferrites yenye metali mbili, kwa mfano, feri za magnesiamu-manganese au lithiamu-sodiamu, pamoja na polypherites, ambayo ni ufumbuzi imara wa feri tatu au zaidi.
Nyenzo ngumu za sumaku. Nyenzo ngumu za sumaku, kama ilivyoonyeshwa tayari, hutumiwa:
— Kwa ajili ya utengenezaji wa sumaku za kudumu;
— Kurekodi habari (kwa mfano, kwa kurekodi sauti).
Wakati wa kutathmini mali ya vifaa vya magnetically ngumu, mali ya mitambo (nguvu), uwezo wa kufanya kazi wa nyenzo wakati wa mchakato wa uzalishaji, pamoja na wiani, upinzani wa umeme, nk inaweza kuwa muhimu sana katika baadhi ya matukio ya utulivu wa mali ya magnetic .
Vifaa muhimu zaidi kwa sumaku za kudumu ni aloi za Fe-Ni-Al. Utaratibu wa ugumu wa utawanyiko una jukumu kubwa katika malezi ya hali ya kulazimishwa sana ya aloi hizi.
Nyenzo hizo zina thamani ya juu ya kulazimishwa kwa sababu yao magnetization hutokea hasa kutokana na taratibu za mzunguko.
Aloi za Fe-Ni-Al bila vipengele vya alloying hazitumiwi kutokana na mali zao za chini za magnetic. Ya kawaida ni aloi zilizotiwa na shaba na cobalt. Aloi za cobalt ya juu zilizo na zaidi ya 15% Co kawaida hutumiwa na umbile la sumaku au sumaku na fuwele.
Mchanganyiko wa magnetic ni matokeo ya matibabu ya thermomagnetic, ambayo yanajumuisha baridi ya alloy katika uwanja wa magnetic wa 160-280 kA / m kutoka joto la juu (1250-1300 0 C) hadi takriban 500 0 C. Katika kesi hii, ukuaji sifa za sumaku hutokea tu katika mwelekeo wa hatua ya shamba, i.e. nyenzo inakuwa magnetically anisotropic.
Ongezeko kubwa zaidi la mali ya sumaku ya aloi za Fe-Ni-Al-(Co) inawezekana kwa kuunda sumaku kutoka kwa muundo wa macrostructure kwa namna ya fuwele za safu. Muundo wa kioo ingia katika mchakato hali maalum kupoza aloi.
Hapa kuna mapendekezo mafupi ya kuchagua alama za alloy. Aloi zisizo na cobalt (UND, nk). Kuna za bei nafuu, mali zao ni duni. Aloi YUNDK15 na YUNDK18 hutumiwa wakati sifa za juu za sumaku zinahitajika na nyenzo haipaswi kuwa na anisotropy ya sumaku. Aloi zenye 24% Co (YuN13DK24, nk) zina mali ya juu ya sumaku katika mwelekeo wa muundo wa sumaku, zimetengenezwa vizuri kiteknolojia na hutumiwa sana.
Aloi zilizo na fuwele za mwelekeo, kwa mfano YuN13DK25BA, nk, ambazo zina kiwango cha juu cha W na, kwa hivyo, zinaweza kutoa misa ndogo na vipimo vya mifumo ya sumaku.
Katika hali ambapo mfumo umefunguliwa, aloi zilizo na Hc ya juu zaidi hutumiwa, kwa mfano aloi ya titanium YUNDK35T5.
Aloi zilizo na muundo wa glasi moja (YUNDK35T5AA na YUNDK40T8AA) zina faida zifuatazo ikilinganishwa na aloi zilizo na fuwele za mwelekeo: mali ya juu ya sumaku kwa sababu ya uboreshaji zaidi wa muundo, uwepo wa pande tatu za pande zote ambazo mali ni bora; mali bora ya mitambo.
Hasara kuu za aloi za Fe-Ni-Al-(Co) ni mali duni ya mitambo (ugumu wa juu na brittleness), ambayo inachanganya sana usindikaji wao wa mitambo.
Sumaku za unga. Sumaku zinazozalishwa na mbinu za madini ya unga zinaweza kugawanywa katika chuma-kauri, chuma-plastiki na oksidi.
Kwa vikundi viwili vya kwanza michakato ya kimwili Uundaji wa hali ya juu ya kulazimishwa inategemea sababu sawa na za sumaku za monolithic; muundo wa kikoa.
Sumaku za kauri-chuma hutengenezwa kutoka kwa poda za chuma kwa kuzibonyeza bila nyenzo yoyote inayozifunga, na kwa kupenyeza. joto la juu. Kwa upande wa mali ya sumaku, ni duni tu kwa sumaku za kutupwa, lakini ni ghali zaidi kuliko zingine.
Sumaku za metali-plastiki hutolewa, kama sumaku za chuma-kauri, kutoka kwa poda za chuma, lakini zinasisitizwa pamoja na binder ya kuhami joto na kuwashwa kwa joto la chini linalohitajika kwa upolimishaji wa dutu inayowafunga. Ikilinganishwa na sumaku za kutupwa, wamepunguza mali ya sumaku, lakini wana upinzani wa juu wa umeme, wiani mdogo na ni wa bei nafuu.
Miongoni mwa sumaku za vioksidishaji, sumaku kulingana na bariamu na feri za cobalt zina umuhimu wa vitendo.
Sumaku za bariamu. Sekta hiyo inazalisha vikundi viwili vya sumaku za bariamu: isotropic (BI) na anisotropic (BA).
Ikilinganishwa na sumaku za kutupwa, sumaku za bariamu zina nguvu ya juu sana ya kulazimisha na induction ya chini ya mabaki. Resistivity ya umeme ya sumaku za bariamu ni ya juu zaidi ya mamilioni ya mara kuliko ile ya nyenzo za metali, kuruhusu sumaku za bariamu kutumika katika saketi za sumaku ambazo zinakabiliwa na uga wa masafa ya juu. Sumaku za bariamu hazina uhaba na vifaa vya gharama kubwa, ni takriban mara 10 nafuu kuliko sumaku kutoka UNDC24.
Hasara za sumaku za bariamu ni pamoja na sifa mbaya za mitambo (udhaifu wa juu na ugumu) na, muhimu zaidi, utegemezi mkubwa wa mali ya magnetic juu ya joto. Mgawo wa joto wa induction ya mabaki ya sumaku ya TC B r ya sumaku za bariamu ni takriban mara 10 zaidi ya TC B r ya sumaku za kutupwa. Kwa kuongeza, sumaku za bariamu hazibadiliki mali wakati wa baridi, i.e. kuwa na utulivu wa joto la juu kuliko bariamu. Walakini, pia wana hysteresis ya joto, lakini haionekani katika eneo la joto hasi, kama katika sumaku za bariamu, lakini kwa joto chanya (wakati joto zaidi ya 80 ° C).
Nyenzo zingine za sumaku za kudumu.
Vyuma vya Martensitic. Martensite ni jina linalopewa aina ya muundo mdogo wa chuma unaopatikana wakati umeimarishwa. Uundaji wa martensite unaongozana na mabadiliko makubwa ya volumetric, kuundwa kwa kubwa mvutano wa ndani kimiani na kuonekana kwa maadili makubwa ya nguvu ya kulazimisha.
Vyuma vya Martensitic vilianza kutumika kwa utengenezaji wa sumaku za kudumu mapema kuliko vifaa vingine. Hivi sasa, hutumiwa kidogo kwa sababu ya mali zao za chini za sumaku. Hata hivyo, bado hawajaachwa kabisa, kwa sababu ni gharama nafuu na inaweza kutengenezwa kwenye mashine za kukata chuma.
Aloi zimeharibika kwa plastiki. Aloi hizi zina mali ya juu ya machinability. Wao hupigwa vizuri, kukatwa na mkasi, na kusindika kwenye mashine za kukata chuma. Aloi ambazo zinaweza kuharibika kwa plastiki zinaweza kutumika kutengeneza kanda, sahani, karatasi, na waya. Katika baadhi ya matukio (wakati wa kuzalisha sumaku ndogo za usanidi tata), ni vyema kutumia teknolojia ya chuma-kauri. Kuna aina nyingi za aloi ambazo zimeharibika kwa plastiki, na michakato ya kimwili kutokana na ambayo ina mali ya juu ya sumaku ni tofauti. Aloi za kawaida ni kunife (Cu-Ni-Fe) na vikaloy (Co-V). Aloi za Kunife ni anisotropic, magnetized katika mwelekeo wa rolling, na mara nyingi hutumiwa kwa namna ya waya nyembamba na stamping. Vikaloy hutumika kutengeneza sumaku ndogo kabisa za usanidi tata au wazi na kama tepi au waya zenye nguvu ya juu.
Aloi kulingana na metali nzuri. Hizi ni pamoja na aloi za fedha na manganese na alumini (silmanal) na aloi za platinamu na chuma (77.8% Pt; 22.2% Fe) au platinamu yenye cobalt (76.7% Pt; 23.3% Co). Vifaa katika kundi hili, hasa vyenye platinamu, ni ghali sana, hivyo hutumiwa tu kwa sumaku ndogo zenye uzito wa miligramu chache. Teknolojia ya chuma-kauri hutumiwa sana katika utengenezaji wa sumaku kutoka kwa aloi zote za kikundi hiki.
Sumaku za elastic. Kama ilivyoelezwa, hasara muhimu zaidi ya vikundi kuu vya vifaa vya sumaku za kudumu - aloi za kutupwa na feri za sumaku ngumu - ni mali zao duni za mitambo (ugumu wa juu na brittleness). Matumizi ya aloi zinazoweza kuharibika kwa plastiki ni mdogo kwa gharama yao ya juu. KATIKA Hivi majuzi sumaku zenye msingi wa mpira zilionekana. Wanaweza kuwa na sura yoyote ambayo teknolojia ya mpira inaruhusu - kwa namna ya kamba, vipande vya muda mrefu, karatasi, nk. Nyenzo hizo hukatwa kwa urahisi na mkasi, mhuri, bent, na inaendelea. Inajulikana kutumia "raba ya sumaku" kama herufi za kumbukumbu za sumaku za kompyuta, sumaku za mifumo ya ukengeushaji kwenye runinga, sumaku za kusahihisha, n.k.
Sumaku za elastic hutengenezwa kwa mpira na unga mwembamba wa vifaa vya sumaku ngumu (filler). Barium ferrite hutumiwa mara nyingi kama kichungi.
Nyenzo za kanda za sumaku. Kanda za sumaku zinamaanisha vyombo vya habari vya kurekodi sumaku. Ya kawaida ni kanda za chuma imara zilizofanywa kwa chuma cha pua, kanda za bimetallic na kanda za plastiki na safu ya kazi ya unga. Mikanda ya chuma imara hutumiwa hasa kwa madhumuni maalum na wakati wa kufanya kazi katika aina mbalimbali za joto; Tapes za plastiki zinatumiwa zaidi. Kusudi kuu la kati ya kurekodi magnetic ni kuunda shamba la magnetic juu ya uso wa kichwa kilichozalishwa, nguvu ambayo inabadilika (kama mkanda huvutwa) kwa muda kwa njia sawa na ishara ambayo inarekodi. Sifa za kanda zilizofunikwa na poda za sumaku hutegemea tu mali ya nyenzo za chanzo, lakini pia juu ya kiwango cha kupunguzwa kwa saizi ya chembe. msongamano wa wingi nyenzo za sumaku katika safu ya kazi, mwelekeo wa chembe ikiwa wana sura ya anisotropy, nk.
Safu ya kazi (au unene wa mkanda wa chuma) inapaswa kuwa nyembamba iwezekanavyo, na tepi yenyewe inapaswa kuwa laini na kubadilika ili kuhakikisha mwingiliano wa juu (mawasiliano ya sumaku) kati ya vifaa vya sumaku vya tepi na kichwa. Mabaki ya magnetization ya nyenzo inapaswa kuwa juu iwezekanavyo.
Mahitaji ya kupingana yanawekwa kwenye nguvu ya kulazimishwa: ili kupunguza kujitegemea demagnetization, thamani ya juu iwezekanavyo ya H c ni muhimu (angalau 24 kA / m), na kuwezesha mchakato wa kufuta rekodi, H c ndogo ni ya kuhitajika. Mahitaji ya usumaku wa juu wa mabaki na unyeti mdogo wa kujiondoa sumaku njia bora wanaridhika wakati umbo la mstatili sehemu ya kitanzi cha hysteresis ya magnetization, i.e. kuhitajika kuwa nayo thamani ya juu mgawo wa convexity. Joto na mabadiliko mengine katika mali ya magnetic ya nyenzo za tepi inapaswa kuwa ndogo.
Sekta hiyo inazalisha kanda za sumaku zilizotengenezwa kwa aloi isiyo na kutu EP-31A na bimetal EP-352/353. Tapes zina unene wa 0.005-0.01 mm, N c = 24 - 40 kA / m; B r = 0.08 T.
Kanda za ndani za plastiki zinafanywa hasa kwa aina A2601-6 (aina ya 6 - kwa rekodi za tepi za studio) na A4402 - 6 (aina ya 10 - kwa kaya na ripoti). Kwa mujibu wa GOST, zifuatazo hutumiwa katika uteuzi wa kanda: kipengele cha kwanza - index ya barua - inaonyesha madhumuni ya mkanda: A - kurekodi sauti, T - kurekodi video, B - Uhandisi wa Kompyuta, Na - nukuu halisi: kipengele cha pili ni index ya digital (kutoka 0 hadi 9), inaonyesha nyenzo za msingi: 2 - diacetylcellulose, 3 - triacetylcellulose, 4 - polyethilini terephthalag (lavsan), kipengele cha tatu ni index ya digital (kutoka 0 hadi 9), inamaanisha unene wa mkanda:
2 - 18 microns, 3 - 27 microns, 4 - 36 microns, 6 - 55 microns, 9 - zaidi ya 100 microns, kipengele cha nne ni index digital (kutoka 01 hadi 99), ina maana idadi ya maendeleo ya teknolojia; kipengele cha tano ni thamani ya nambari ya upana wa nominella wa tepi katika milimita. Baada ya kipengele cha tano kuna lazima iwe na index ya barua ya ziada: P - kwa kanda za perforated; P - kwa kanda zinazotumiwa katika utangazaji wa redio B - kwa kanda kutoka kwa rekodi za tepi za kaya.
Nyenzo zifuatazo hutumiwa kwa poda za magnetic: ferrite ya chuma (magnetite), cobalt ferrite, dioksidi ya chromium, nk Kila mmoja wao ana faida na hasara zake. Inayotumika sana ni oksidi ya chuma ya gamma (g-Fe 2 O 3), ambayo ina umbo la sindano na urefu wa chembe ya karibu 0.4 μm na uwiano wa urefu hadi kipenyo wa takriban tatu. Poda (g-Fe 2 O 3) hupatikana kwa kuongeza vioksidishaji magnetite (ferrite ya chuma) FeO × Fe 2 O 3 kwa kuipasha hewani kwa joto la takriban 150 o C.
Uzalishaji wa tepi za sumaku unaweza kuwa tofauti. Mara nyingi zaidi, safu ya kazi (varnish ya magnetic) hutumiwa kwa msingi wa kumaliza, kwa mfano, kwa kumwaga varnish kutoka kwa kufa. Varnish ya magnetic imeandaliwa mapema na inajumuisha poda ya magnetic, binder, kutengenezea, plasticizer na viungio mbalimbali vinavyokuza wetting na mgawanyiko wa chembe za unga na kupunguza abrasiveness ya safu ya kazi.
Wakati wa kutumia poda na anisotropy ya sura ya chembe (kwa mfano, sindano-umbo g-Fe) katika mchakato wa uzalishaji wa tepi, lobes huelekezwa kwa njia fulani kutokana na ushawishi wa shamba la magnetic juu yao. Usindikaji wa mwisho wa ukanda unajumuisha kalenda na polishing ili kuboresha ubora wa uso wake.
Tape ya aina ya 6 hutoa ubora wa juu wa kurekodi sauti na uchezaji wakati unatumiwa katika vifaa vya kitaaluma kwa kasi ya 19.05 cm / s na katika rekodi za tepi za kaya kwa kasi ya 9.53 na 4.75 cm / s.
Tapes lazima zihifadhiwe kwa joto la 10-25 ° C na unyevu wa jamaa wa 50-60%; Joto la juu ya 30 ° C halikubaliki, hali ya joto chini ya 10 ° C haipendekezi.
Mbali na aina ya 6 na 10, sekta ya ndani hutoa aina nyingine za kanda, kwa mfano, mkanda wa T4402-50 na upana wa 50.8 mm kwa kurekodi mstari wa mstari wa picha nyeusi na nyeupe.
Aloi kulingana na metali adimu za ardhini (REM). Idadi ya misombo na aloi zilizo na metali adimu za ardhi zina sana maadili ya juu nguvu ya kulazimisha na nishati maalum ya kiwango cha juu. Ya kundi hili la vifaa, ya kuvutia zaidi ni misombo ya intermetallic ya aina ya RCo 5, ambapo R ni chuma cha nadra duniani.
Mbali na vikundi kuu vya vifaa vya sumaku vinavyozingatiwa, vingine vingine pia hutumiwa katika teknolojia, ambayo ina upeo mdogo wa matumizi.
Nyenzo za thermomagnetic. Thermomagnetic ni nyenzo zilizo na utegemezi mkubwa wa induction ya sumaku (kwa usahihi zaidi, sumaku ya kueneza, kwa sababu kawaida nyenzo za thermomagnetic hufanya kazi katika hali ya kueneza) kwenye hali ya joto katika anuwai fulani (mara nyingi +60 ¸ -60 0 C). Nyenzo za thermomagnetic hutumiwa hasa kama shunti za sumaku au viunzi vya ziada. Kuingizwa kwa vitu kama hivyo kwenye mizunguko ya sumaku hufanya iwezekanavyo kulipa fidia kwa makosa ya joto au kuhakikisha mabadiliko katika uingizaji wa sumaku kwenye pengo la hewa kulingana na kupewa sheria(udhibiti wa joto).
Nyenzo za sumaku. Magnetostriction ina moja kwa moja maombi ya kiufundi katika vibrators magnetostrictive (jenereta) ya vibrations sauti na ultrasonic, pamoja na katika baadhi ya nyaya za redio na vifaa (badala ya quartz kwa uimarishaji wa mzunguko, katika filters electromechanical, nk).
Nickel, permendur (Aloi za Fe-Co zinazojulikana kwa kueneza kwa sumaku ya juu), Alfer (aloi za Fe-Al), feri za nikeli na nikeli-cobalt, n.k. hutumika kama nyenzo za sumaku.
Nickel ina nzuri thamani kamili mgawo wa sumaku ya kueneza l S = D l / l = -35 × 10 -6 (l ni urefu wa sahani hadi shambani, D l ni mabadiliko ya urefu kama matokeo ya shamba; ishara ya minus inamaanisha kupungua kwa urefu). Kwa kawaida, nickel ya daraja la H hutumiwa na unene wa 0.1 mm kwa namna ya kamba kali, isiyo na moto. Baada ya kukata, sahani ni oxidized kwa kupokanzwa hewa hadi 800 o C kwa dakika 15-25. Filamu ya oksidi kwa hivyo hutumika kuhami sahani kwa umeme wakati wa kuunda safu. Nickel ina mali ya juu ya kuzuia kutu na ya chini mgawo wa joto moduli ya elasticity.
Hivi karibuni, feri za magnetostrictive zimetumika kwa upana zaidi, hasa katika filters za usahihi.
Aloi zilizo na induction ya kueneza kwa juu. Kati ya nyenzo za kawaida, chuma kina induction ya juu zaidi (»2.1 T).
Katika hali ambapo mahitaji ya juu zaidi yanawekwa kwenye vipimo vya kifaa, wingi wake na ukubwa wa mtiririko, aloi za juu-alcobalt hutumiwa, ambayo induction ya kueneza hufikia 2.43 T, ambayo inaruhusu kuokoa kwa wingi na kiasi ikilinganishwa na chuma na 15. - 20%. Katika mazoezi, aloi zilizo na 30-51% Co na 1.5-2.0% V hutumiwa, ambayo inaboresha mali ya teknolojia ya aloi na uwezo wa kusindika katika hali ya baridi. Aloi hizi huitwa permendur.
Uingizaji wa kueneza wa aloi na maudhui ya juu na ya chini ya cobalt ni takriban sawa. Aloi za juu-cobalt katika uwanja dhaifu na wa kati zina maadili makubwa upenyezaji wa sumaku kuliko cobalt ya chini, lakini ya mwisho ni ya bei nafuu.
Kando na thamani yake ya juu ya kueneza kwa upenyezaji, permendur ina upenyezaji mkubwa unaoweza kutenduliwa, ambayo huifanya kuwa ya thamani hasa kama nyenzo ya utando wa simu. Hasara za permendur: resistivity ya chini ya umeme r, gharama kubwa na uhaba wa cobalt na vanadium. Permendur hutumiwa katika nyanja za sumaku za mara kwa mara au katika uwanja dhaifu wa kubadilishana na sumaku yenye nguvu shamba mara kwa mara. Kati ya vifaa vya kikundi hiki, aloi ya kawaida ni 50 KF (49.0-51% Co; 1.5-2.0% V). Aloi ina uingizaji wa kueneza wa angalau 2.35 T na q = 980 °C.
Faida ya aloi za kobalti ya chini juu ya chuma safi kitaalam huonekana kwa uingizaji wa sumaku juu ya 1.0 Tesla. Tofauti ya maadili ya upenyezaji wa sumaku hufikia kiwango cha juu kwa thamani ya induction ya sumaku ya takriban 1.8 T, wakati upenyezaji wa aloi za cobalt ni mara kumi zaidi kuliko upenyezaji wa aina za chuma laini.
Vasyura A.S. - Kitabu "Vipengee na vifaa vya mifumo ya udhibiti wa otomatiki"