מגנטים קרמיים, הנקראים גם מגנטים פיריטיים, פותחו בשנות ה-60 כאלטרנטיבה זולה למגנטים מתכתיים. הם מורכבים בעיקר מחומצה ברזלית וקרבונט סטרונציום. מגנטים קרמיים עמידים בפני קורוזיה ויש להם עמידות גבוהה לדימנגנטיזציה. הם משמשים בתעשיות רבות כי הם זולים לכל פאונד ושומרים על המגנטיות שלהם בסביבות מאתגרות. במאמר זה נסקור את המגנטים הקרמיים, את סוגיהם השונים, כיצד הם מיוצרים ואיך הם משמשים בטכנולוגיה של היום.

מהם מגנטים קרמיים?

מגנטים קרמיים, הידועים גם כמגנטים פיריטיים, הם מגנטים קבועים קשים ושבירים המיוצרים על ידי ערבוב של חומצה ברזלית עם קרבונט בריום או סטרונציום. הם פופולריים כי הם זולים ומסוגלים לעמוד בפני קורוזיה ודימנגנטיזציה. ניתן להשתמש במגנטים קרמיים במגוון יישומים תעשייתיים כמו מנועים ישירים, מפלסי מגנטיים וחיישני רכב. במשקל, מגנטים פיריטיים מהווים מעל ל-75% מצריכת המגנטים בעולם.

ייצור מגנטים קרמיים

מגנטים קרמיים מיוצרים באמצעות טכנולוגיות אבקה. מערבבים את החומרים הגולמיים, שהם בדרך כלל חומצה ברזלית וקרבונט סטרונציום, ואז מחממים אותם לטמפרטורה של כ-1800-2000°F. תהליך זה גורם לתגובה כימית שמייצרת חומר פיריט. הפיריט מוכן לאחר מכן לדחיסה באבקה רטובה או הזרקה של תערובת רטובה לתבנית לצורתו.

בדחיסה רטובה, מכניסים את התערובת לתבנית ומדחסים אותה, לעיתים עם שדה מגנטי מונח. זה מיישר את חלקיקי הפיריט, כך שהמגנט מקבל את התכונות המגנטיות הרצויות. השלב האחרון הוא סינטרינג של החומר בטמפרטורה של כ-2000°F. תהליך זה מסיר כל מים שנותרו ומייצר מגנט צפוף וקשיח. המגנט השבור מגרדים לגודל באמצעות גלגלי יהלום מכיוון שהוא כל כך קשה שכלים רגילים אינם יכולים לעצב אותו.

 

סוגי מגנטים קרמיים

קיימים סוגים שונים של מגנטים קרמיים המבוססים על תכונותיהם המגנטיות ויישומיהם.

 

  1. מגנטים פיריטיים קבועים

אלו הם המגנטים הקרמיים השחורים הרגילים שאתם רגילים לראות. הם מיוצרים מחומצה ברזלית וקרבונט סטרונציום או בוראט. מגנטים קרמיים קבועים שומרים על שדה מגנטי חזק לאחר המגנטיזציה. תמצאו מגנטים אלו במנועים, רמקולים ומגנטים לייצור חשמל.

  1. חומרים מגנטיים רכים

מגנטים קרמיים רכים מיוצרים משילוב של חומצה ברזלית וחומצות מתכות אחרות כמו ניקל או אבץ. מגנטים אלו אינם קבועים. הם לא שומרים על שדה מגנטי לאחר הסרת הכוח המגנטי החיצוני. משתמשים במגנטים אלו בליבות טרנספורמרים, סלילי חנק וחלקי אינדוקטור.

  1. חומרים גירומגנטיים

מגנטים קרמיים גירומגנטיים מציגים תכונות מיוחדות כאשר הם נחשפים לשדה מגנטי ישיר במקביל למישור החומר או לשדה גל אלקטרומגנטי. משתמשים במגנטים אלו במערכות תקשורת מיקרוגל לשליטה בפולאריזציה של גלים אלקטרומגנטיים בעת המעבר שלהם.

  1. חומרים מונומגנטיים

חומרים מונומגנטיים הם חומרים פיריטיים, כמו פיריט מגנזיום מנגן. חומרים אלו כוללים מעגל היסטרזיס מלבני. משמעות הדבר היא שהם יכולים לשמור על המגנטיזציה שהשיגו תחת שדה מגנטי חיצוני קטן. משתמשים במגנטים אלו באלמנטים זיכרון למחשבים ואלקטרוניקה אחרת.

  1. חומרים פיאזומגנטיים

חומרים פיאזומגנטיים כוללים תכונה הנקראת מיגנוסטירציה. כאשר ממגנטים חומרים אלו, הם משתנים בצורתם. משתמשים בחומרים פיאזומגנטיים בממירי אותות המהופכים אנרגיה אלקטרומגנטית לאנרגיה מכנית. תמצאו חומרים אלו בציוד סונאר ואולטרסוניק.

 

יישומים של מגנטים קרמיים

מגנטים קרמיים משמשים במגוון יישומים תעשייתיים ומסחריים. להלן כמה דוגמאות:

מכשירים אלקטרואקוסטיים: רמקולים, מיקרופונים, אוזניות, ועוד.

מנועים וגנרטורים: תמצאו מגנטים קרמיים במנועים ובגנרטורים ליצירת שדות מגנטיים.

מפרידים מגנטיים: משתמשים במגנטים קרמיים להפרדת מזהמים ברזליים במזון, כימיקלים ותהליכים תעשייתיים אחרים.

חיישני רכב: מגנטים קרמיים משמשים ביישומי רכב כמו מערכות בלימה נגד נעילה וחיישני מהירות.

אחסון מגנטי: כונני קשיח וקלטות מגנטיות המשמשות להקלטת אודיו, וידאו ונתונים מכילות מגנטים קרמיים.

מכשירי מיקרוגל: חומרים גירומגנטיים למערכות תקשורת מיקרוגל.

מדדי וואט-שעה: מגנטים קרמיים משמשים במדדי צריכת חשמל לצרכנים.

כרטיסים ומזומנים מגנטיים: מערכות תשלום, כרטיסי זיהוי וקופונים משתמשים במגנטים קרמיים.

 

יתרונות המגנטים הקרמיים

למגנטים הקרמיים יש כמה יתרונות על פני סוגי מגנטים אחרים, כולל:

עלות-תועלת: מגנטים פיריט הם מהזולים ביותר שניתן לקנות. אם אתה זקוק למגנטים והעלות היא גורם חשוב, אלה הם הבחירה שלך.

עמידות בפני קורוזיה: מגנטים קרמיים עמידים בפני חלודה וקורוזיה. אין צורך לצפות אותם בציפויים מגן.

עמידות לדימגנטיזציה: למגנטים קרמיים יש עמידות מצוינת לדימגנטיזציה. הם שומרים על מגנטיותם לאורך זמן.

יציבות: מגנטים קרמיים פועלים טוב בטווח טמפרטורות רחב. ניתן להשתמש בהם indoors או outdoors.

זמינות: ניתן להשיג מגנטים פיריט בצורות וגדלים רבים, כך שהם מתאימים לשימושים תעשייתיים רבים.

 

סיכום

המגנטים הקרמיים הם פתרון מצוין, זול ואמין למגוון יישומים תעשייתיים ומסחריים. הם עמידים בפני קורוזיה ודימגנטיזציה, והמחיר שלהם נמוך. זה עושה אותם מושלמים לכל דבר, ממנועים וחיישנים ועד מפרידים מגנטיים ומכשירי תקשורת. עם התפתחויות חדשות במדעי החומרים, המגנטים הקרמיים ימשיכו לשמש בטכנולוגיות של היום.

 

למידע נוסף על מגנטים קרמיים, תכונותיהם ויישומיהם, בקר באתר NBAEM. אנו מוכרים מוצרי מגנט איכותיים מאז 2010.

מגנט פריטיט