فلزات مغناطیسی؛ کدام فلزات مغناطیسی هستند؟

اولین استفاده از آهن ربا در تمدن‌های باستان به 2500 سال قبل باز‌می‌گردد. در قرن 12 و 13 میلادی، از قطب نمای مغناطیسی برای ناوبری در چین و اروپا استفاده می‌شد. امروزه آهن ربا بخشی اساسی در زندگی مدرن است. تقریباً در هر دستگاهی که شما فکر می‌کنید، از آهن ربا استفاده می‌شود، از بلندگوهای تلفن همراه گرفته تا موتورهای برقی، ماشین لباسشویی و دستگاه تهویه مطبوع و… در این مبحث می‌خواهیم به معرفی فلزات مغناطیسی بپردازیم. در ادامه با ما همراه باشید.

 

انواع فلزات مغناطیسی

برخی از مهمترین فلزات مغناطیسی عبارتند از:

• آهن
• نیکل
• کُبالت
• برخی از عناصر خاکی کمیاب

این فلزات مغناطیسی در گروه های زیر قرار می‌گیرند:

• آهن ربا دائمی
• الکترومغناطیسی
• آهن ربا نئودیمیم

آهن ربا دائمی

وقتی صحبت از آهن ربا می‌شود؛ تصور اکثر افراد همان آهنربای دائمی است که می‌توانند یک میدان مغناطیسی ایجاد کنند و به اشیا بچسبد. دو نوع آهنربای دائمی وجود دارد؛ آن‌هایی که از مواد مغناطیسی سخت تشکیل شده‌اند که برای مدت طولانی مغناطیسی می‌شوند و دسته دیگری که از مواد مغناطیسی نرم ساخته شده‌اند.

نکته قابل توجه اینجاست که فلزات مغناطیسی نرم می‌توانند مغناطیسی شوند، اما زود خاصیت مغناطیسی خود را از دست می‌دهند. از نمونه‌های متداول فلزات مغناطیسی نرم می‌توان به آلیاژهای آهن سیلیکون و آلیاژهای نیکل اشاره کرد. این مواد به طور معمول در الکترونیک، به عنوان مثال ترانسفورماتور و محافظ مغناطیسی، استفاده می‌شود.

دو نوع آلیاژ متداول در آهن رباهای دائمی وجود دارد که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم:

• آلیاژ آلنیکو: آلیاژ آلنیکو موجود در آهنربای دائمی، اتصال قوی ایجاد می‌کند. از این آلیاژها در مصارف صنعتی استفاده‌های زیادی می‌شود؛ به عنوان مثال، در موتورهای الکتریکی بزرگ، میکروفون، بلندگو، گیتار برقی و مایکروویو.
• فریت: فریت یک ترکیب سرامیکی متشکل از اکسید آهن و سایر عناصر فلزی است. از فریت‌ها در آهن ربا یخچال و موتورهای الکتریکی کوچک استفاده می‌شود.

الکترومغناطیسی

آهن ربا الکترومغناطیسی برای کار به برق نیاز دارند؛ این نوع آهن ربا معمولاً در موتورهای الکتریکی و ژنراتورها استفاده می‌شود. در موتورهای الکتریکی، جریان الکتریکی یک میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند که موتور را حرکت می‌دهد. در ژنراتورها، یک نیروی خارجی مانند باد، جریان آب یا بخار یک شافت را می‌چرخاند که مجموعه‌ای از آهن ربا را به دور یک سیم پیچ خورده حرکت می‌دهد، بنابراین یک جریان الکتریکی تولید می‌کند.

در ساخت ماشین آلات سنگین مانند برخی از جرثقیل‌ها، برای برداشتن اشیا نیز از این نوع آهنربا استفاده می‌شود. این آهنرباهای الکتریکی به شکل صفحه گردی است که در انتهای جرثقیل نصب شده است.

آهن ربا نئودیمیم

نئودیمیم یک عنصر شیمیایی با نماد Nd و عدد اتمی 60 است که به عنوان یک عنصر خاکی کمیاب شناخته می‌شود. امروزه از این عنصر به همراه آهن و بور برای ساخت آهن ربا استفاده می‌شود. جالب است بدانید که این نوع آهن ربا قوی‌ترین آهنربایی که امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آهن ربا نئودیمیم به‌خصوص در برف پاکن‌های جلو اتومبیل، درایوهای دیسک سخت، اتصال دهنده‌های مغناطیسی و همچنین توربین‌های بادی استفاده می‌شود.

سخن پایانی

در این مطلب به معرفی فلزاتی پرداختیم که مغناطیسی هستند. همان طور که گفتیم، آهن، نیکل، کبالت و همچنین برخی از عناصر خاکی کمیاب از مهمترین فلزاتی هستند که خاصیت مغناطیسی دارند. امروزه استفاده از آهن ربا به دلیل افزایش تقاضا در تجهیزات صنعتی، به رشد خود ادامه می دهد؛ به صورتی که می‌توان گفت پیشرفت‌های تکنولوژیکی باعث شده آهن ربا 60 برابر، 90 سال پیش قدرت داشته باشد.