مغناطيسات خزفية, كما يُطلق عليها أيضاً مغناطيسات فريت، تم تطويرها في ستينيات القرن الماضي كبديل منخفض التكلفة للمغناطيسات المعدنية. تتكون في المقام الأول من أكسيد الحديد وكربونات الستريتون. مغناطيسات السيراميك مقاومة للتآكل وتتمتع بمقاومة عالية لإزالة المغناطيسية. تُستخدم في العديد من الصناعات لأنها رخيصة للباوند وتحتفظ بمغناطيسيتها في بيئات صعبة. في هذه المقالة، سنلقي نظرة على مغناطيسات السيراميك، أنواعها المختلفة، وكيفية صنعها، وكيفية استخدامها في تكنولوجيا اليوم.

ما هي مغناطيسات السيراميك؟

مغناطيسات السيراميك، المعروفة أيضاً بمغناطيسات فريت، هي مغناطيسات دائمة صلبة وهشة مصنوعة من خلط أكسيد الحديد مع كربونات البداريوم أو الستريتون. إنها شائعة لأنها رخيصة وتقاوم التآكل وإزالة المغناطيسية. يمكنك استخدام مغناطيسات السيراميك في تطبيقات صناعية عديدة مثل المحركات التي تعمل بتيار مستمر، والفاصل المغناطيسي، وأجهزة الاستشعار في السيارات. من حيث الوزن، تمثل مغناطيسات الفريت أكثر من 75% من استهلاك المغناطيس في العالم.

تصنيع مغناطيسات السيراميك

يتم صنع مغناطيسات السيراميك باستخدام تقنيات تكنولوجيا المسحوق. تخلط المواد الأولية، التي تكون عادة أكسيد الحديد وكربونات الستريتون، ثم تسخنها إلى نحو 1800-2000 فهرنهايت. هذه العملية تُحدث تفاعلًا كيميائيًا ينتج مادة فريت. ثم يُخفض الفريت إلى مسحوق ناعم باستخدام الطحن الرطب. يتم جفاف المسحوق للضغط الجاف أو حقنه كريش مائي في قالب لتشكيله.

في الضغط الرطب، يتم كَبس المحلول الرائب في قالب، غالباً مع تطبيق مجال مغناطيسي. هذا يوجه جزيئات الفريت، بحيث يحصل المغناطيس على الخصائص المغناطيسية التي تريدها. الخطوة الأخيرة هي سبْك المادة عند نحو 2000 فهرنهايت. هذه العملية تزيل أي ماء متبق وتكوِّن مغناطيساً كثيفاً وصلباً. ثم يتم طحن المغناطيس الهش حسب الحجم باستخدام عجلات الماس لأنّه صلب لدرجة لا يمكن لأدوات عادية تشكيله.

 

أنواع مغناطيسات السيراميك

هناك أنواع مختلفة من مغناطيسات السيراميك بناءً على خصائصها المغناطيسية وتطبيقاتها.

 

  1. مغناطيسات فريت الدائمة

هذه هي مغناطيسات السيراميك السوداء النموذجية التي اعتدت رؤيتها. إنها مصنوعة من أكسيد الحديد وكربونات الستريتون أو كربونات الباريوم. المغناطيسات السيراميكية الدائمة تحتفظ بمجال مغناطيسي قوي بعد أن تقوم بمغنطتها. ستجد هذه المغناطيسات في المحركات، ومكبرات الصوت، والمولدات.

  1. مواد مغناطيسية طرية

مغناطيسات السيراميك الناعمة مصنوعة من مزيج من أكسيد الحديد وأكاسيد معدنية أخرى مثل النيكل أو الزنك. ليست هذه المغناطيسات دائمة. لا تحتفظ بمجال مغناطيسي بعد إزالة القوة المغناطيسية الخارجية. تستخدم هذه المغناطيسات في لبّ المحولات، وملفات الخنق، والمحثات.

  1. مواد مغناطيسية جيورومغناطيسية

المغناطيسات السيراميكية المدفوعةGyromagnetic لها خصائص خاصة عند عرضها لحقل مغناطيسي مستمر عمودي على سطح المادة أو حقل موجة كهرومغناطيسية. تستخدم هذه المغناطيسات في أنظمة الاتصالات الميكروويف للتحكم في استقطاب الموجات الكهرومغناطيسية أثناء مرورها.

  1. مواد ذات مغناطيسية للحظة

مواد مغناطيسية للحظة هي مواد فريتية، مثل فريت ماغنيسيوم منغنيز. هذه المواد لديها حلقة هisterيـزية مستطيلة. وهذا يعني أنها يمكن أن تحتفظ بالاستقطاب المغناطيسي الذي تحققه تحت حقل مغناطيسي خارجي صغير. تستخدم هذه المغناطيسات في عناصر الذاكرة للحواسيب والإلكترونيات الأخرى.

  1. مواد فيزومغناطيسية

مواد فيزومغناطيسية لديها خاصية تسمى المغناطيسية المتمغطة. عندما تتم مغنطة هذه المواد، تتغير شكلها. تستخدم مواد فيزومغناطيسية في المحولات التي تحوِّل الطاقة الكهرومغناطيسية إلى طاقة ميكانيكية. ستجد هذه المواد في معدات السونار والموجات فوق الصوتية.

 

تطبيقات مغناطيسات السيراميك

تُستخدم مغناطيسات السيراميك في العديد من التطبيقات الصناعية والتجارية المختلفة. فيما يلي بعض الأمثلة:

الأجهزة الكهرومسموعة: مكبرات الصوت، الميكروفونات، السماعات، إلخ.

المحركات والمولدات: ستجد مغناطيسات السيراميك في محركات التيار المستمر والمولدات لخلق الحقول المغناطيسية.

المفاضل المغناطيسية: تستخدم مغناطيسات السيراميك لفصل الشوائب الحديدية في الأغذية والمواد الكيميائية وغيرها من العمليات الصناعية.

أجهزة استشعار السيارات: تُستخدم مغناطيسات السيراميك في تطبيقات السيارات مثل أنظمة المكابح المانعة للانغلاق ومقاييس السرعة.

التخزين المغناطيسي: أقراص التخزين الصلب وأشرطة التخزين المغناطيسي المستخدمة للصوت والفيديو وتسجيل البيانات تحتوي على مغناطيسات سيراميكية.

أجهزة الميكروويف: مواد تيرومغناطيسية لأنظمة الاتصالات الميكروويف.

عدادات القدرة-الساعة: تُستخدم مغناطيسات السيراميك في عدادات المرافق لقياس استهلاك الكهرباء.

بطاقات وقيَع فارغة مغناطيسية: أنظمة تسوية الأجور وبطاقات الهوية وقسائم السفر تستخدم مغناطيسات سيراميك

 

فوائد المغناطيسات السيراميكية

للمغناطيسات السيراميكية بعض المزايا مقارنة بأنواع المغناطيسات الأخرى، بما في ذلك:

الفعالية من حيث التكلفة: مغناطيسات ferrite هي من أرخص أنواع المغناطيسات التي يمكنك شراؤها. إذا كانت التكلفة عاملًا رئيسيًا بالنسبة لك، فهذه هي الأنسب لك.

مقاومة التآكل: المغناطيسات السيراميكية مقاومة للصدأ والتآكل. لا تحتاج إلى وضع أية طبقات حماية عليها.

مقاومة الإزالة المغناطيسية: المغناطيسات السيراميكية تتمتع بمقاومة ممتازة للإزالة المغناطيسية. تحافظ على مغناطيسيتها مع مرور الوقت.

الاستقرار: تعمل المغناطيسات السيراميكية بشكل جيد عبر مجموعة من درجات الحرارة. يمكنك استخدامها داخليًا أو خارجيًا.

التوافر: يمكنك الحصول على مغناطيسات فيريتي ب形 مختلفة وأحجام متنوعة، لذا فهي تصلح للعديد من التطبيقات الصناعية المختلفة.

 

خلاصة القول

المغناطيسات السيراميكية هي حل رائع وغير مكلف وموثوق للعديد من التطبيقات الصناعية والتجارية المختلفة. إنها تقاوم التآكل والإزالة المغناطيسية، وهي رخيصة السعر. وهذا يجعلها مثالية لكل شيء من المحركات وأجهزة الاستشعار إلى فواصل مغناطيسية وأجهزة اتصال. مع التطورات الحديثة في علوم المواد، ستستمر المغناطيسات السيراميكية في استخدامها في العديد من تقنيات اليوم.

 

لمزيد من المعلومات عن المغناطيسات السيراميكية وخصائصها وتطبيقاتها، تفضل بزيارة NBAEM. لقد كنا نبيع منتجات مغناطيسية عالية الجودة منذ 2010.

مغناطيس فريت