Πώς οι άνθρωποι διαμορφώνουν μαγνήτες;
1. Δημιουργία μαγνήτη:
* σιδηρομαγνητικά υλικά: Η πιο συνηθισμένη μέθοδος ξεκινάει με σιδηρομαγνητικά υλικά όπως το σίδηρο, το νικέλιο ή το κοβάλτιο. Αυτά τα υλικά έχουν ισχυρές μαγνητικές ιδιότητες.
* Μαγνητοποίηση: Τα υλικά στη συνέχεια υποβάλλονται σε ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο, που συνήθως δημιουργείται από ηλεκτρομαγνήτες. Αυτό ευθυγραμμίζει τις μικροσκοπικές μαγνητικές περιοχές μέσα στο υλικό, δημιουργώντας έναν μόνιμο μαγνήτη.
2. Διαμόρφωση μαγνήτες:
α. Χύτευση:
* τετηγμένο υλικό: Τα σιδηρομαγνητικά υλικά λιώνονται και χύνονται σε καλούπια.
* Ψύξη και στερεοποίηση: Το τετηγμένο μέταλλο στερεοποιείται μέσα στο καλούπι, λαμβάνοντας το σχήμα του.
* Μαγνητοποίηση: Το στερεοποιημένο σχήμα στη συνέχεια μαγνητοποιείται.
b. ΣΥΝΤΗΜΑ:
* Μεταλλουργία σκόνης: Οι σιδηρομαγνητικές σκόνες αναμειγνύονται με συνδετικά και πιέζονται στο επιθυμητό σχήμα.
* Sintering: Η πιεσμένη μορφή θερμαίνεται σε υψηλή θερμοκρασία για να συγχωνεύσει τα σωματίδια σκόνης μαζί.
* Μαγνητοποίηση: Στη συνέχεια, το σχήμα του πυροσυσσωμάτωσης είναι μαγνητισμένο.
c. Εξώθηση:
* σκόνη ή πάστα: Οι σιδηρομαγνητικές σκόνες ή οι πάστες αναγκάζονται μέσω ενός πεθαίνουν, σχηματίζοντας το επιθυμητό σχήμα.
* Μαγνητοποίηση: Το εξωθημένο σχήμα στη συνέχεια μαγνητοποιείται.
d. Μηχανική κατεργασία:
* Προ-μαγνητοποιημένο υλικό: Ένας μόνιμος μαγνήτης είναι επεξεργασμένος (κομμένος, διάτρητος, έδαφος) για να επιτευχθεί ένα συγκεκριμένο σχήμα.
* Φροντίδα: Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται για ακριβή σχήματα, αλλά πρέπει να ληφθεί μέριμνα για να αποφευχθεί η απομαγνητοποίηση του μαγνήτη κατά τη μηχανική κατεργασία.
e. Σφραγίδα:
* Υλικό φύλλου: Τα σιδηρομαγνητικά φύλλα σφραγίζονται σε επιθυμητά σχήματα χρησιμοποιώντας μήτρες.
* Μαγνητοποίηση: Τα σφραγισμένα σχήματα στη συνέχεια μαγνητοποιούνται.
f. 3D εκτύπωση:
* Προηγμένη τεχνική: Αυτό περιλαμβάνει την οικοδόμηση ενός στρώματος μαγνήτη με στρώμα χρησιμοποιώντας έναν 3D εκτυπωτή.
* Ειδικά υλικά: Αυτή η μέθοδος εξακολουθεί να βρίσκεται σε εξέλιξη και απαιτεί ειδικά υλικά που είναι μαγνητικά και εκτυπώσιμα.
Σημαντικές εκτιμήσεις:
* Μαγνητικό πεδίο: Το σχήμα ενός μαγνήτη επηρεάζει σημαντικά το μαγνητικό του πεδίο.
* Διαμόρφωση πόλων: Διαφορετικά σχήματα δημιουργούν διαφορετικές ρυθμίσεις πόλων (π.χ. βόρεια και νότια πόλους).
* Εφαρμογές: Η επιλογή της μεθόδου διαμόρφωσης εξαρτάται από τις επιθυμητές μαγνητικές ιδιότητες, το μέγεθος και την εφαρμογή.
Παραδείγματα:
* μαγνήτες πεταλούδας δημιουργούνται συχνά με την κάμψη μιας μαγνητισμένης ράβδου σε σχήμα πετάλου.
* Μαγνητές μπαρ είναι απλά ορθογώνια σχήματα, μερικές φορές κατασκευασμένα από μεγαλύτερα μπλοκ.
* μαγνήτες δακτυλίου δημιουργούνται χρησιμοποιώντας μεθόδους χύτευσης ή πυροσυσσωμάτωσης.
* μαγνήτες προσαρμοσμένου σχήματος είναι δυνατές χρησιμοποιώντας μηχανική κατεργασία, 3D εκτύπωση ή άλλες τεχνικές.
