คู่มือฉบับรวดเร็วเกี่ยวกับแม่เหล็ก

แม่เหล็กมีอยู่ทุกที่—from ประตูตู้เย็นถึงกังหันลม—แต่พวกมันทำมาจากอะไรจริง ๆ และทำไมโลหะบางชนิดถึงติดกันในขณะที่บางชนิดไม่?

แม่เหล็กทำจากวัสดุที่สามารถสร้างสนามแม่เหล็กได้ โดยปกติคือโลหะเช่น เหล็ก นิกเกิล หรือโคบอลต์ หรือโลหะผสมที่ประกอบด้วยธาตุเหล่านี้ พวกมันดึงดูดเฉพาะโลหะบางประเภทเท่านั้น

แม่เหล็กดึงดูดโลหะ

ถ้าคุณเคยสงสัยว่าทำไมคลิปหนีบกระดาษถึงติดกับแม่เหล็กในขณะที่แหวนทองคำไม่ติด นี่คือคำอธิบายทั้งหมด ฉันทำงานกับแม่เหล็กมานานกว่า 15 ปี และจะแสดงให้คุณเห็นว่าสิ่งใดทำให้โลหะเป็นแม่เหล็กและวิธีการระบุได้ง่าย

แม่เหล็กธรรมชาติทำมาจากอะไร?

แม่เหล็กไม่จำเป็นต้องทำขึ้นเองเสมอไป—บางชนิดเกิดขึ้นตามธรรมชาติ แต่สิ่งที่ทำให้พวกมันพิเศษคืออะไร?

แม่เหล็กธรรมชาติทำจากแมกนีไทต์ ซึ่งเป็นแร่ธาตุออกไซด์ของเหล็ก มันเกิดขึ้นตามธรรมชาติและมีคุณสมบัติแม่เหล็กเนื่องจากการจัดเรียงของอะตอมเหล็กในมัน

แม่เหล็กธรรมชาติ

แมกนีไทต์คืออะไร และทำไมมันถึงเป็นแม่เหล็ก?

แมกนีไทต์ (Fe₃O₄) เป็นวัสดุแม่เหล็กธรรมชาติที่รู้จักกันดีที่สุด มันก่อตัวในหินอัคนีและหินแปร และถูกใช้มาหลายศตวรรษ แม้แต่ในยุคโบราณนักเดินเรือก็ใช้ในรูปแบบของโลดสโตน

แมกนีไทต์เป็นแม่เหล็กเนื่องจากโครงสร้างผลึกที่เป็นเอกลักษณ์ มันมีไอออน Fe²⁺ และ Fe³⁺ อิเล็กตรอนที่ไม่ได้จับคู่ในไอออนเหล็กเหล่านี้จะจัดเรียงในลักษณะที่สร้างสนามแม่เหล็กโดยธรรมชาติขึ้นมา

ไม่ใช่หินที่มีเหล็กทุกชนิดจะเป็นแม่เหล็ก โครงสร้างผลึกและการจัดเรียงอะตอมก็สำคัญเท่ากับองค์ประกอบเอง

การเข้าใจแม่เหล็กธรรมชาติช่วยให้เราเข้าใจว่าวัสดุแม่เหล็กอุตสาหกรรมถูกออกแบบมาเพื่อเลียนแบบและเสริมคุณสมบัติธรรมชาติเหล่านี้อย่างไร

ส่วนประกอบในแม่เหล็กคืออะไร?

ไม่ใช่แม่เหล็กทุกชนิดที่ทำจากวัสดุเดียวกัน วัสดุอะไรบ้างที่ใช้ในแม่เหล็กอุตสาหกรรมทั่วไป?

แม่เหล็กส่วนใหญ่ทำจากโลหะเฟอร์โรแมกเนติก เช่น เหล็ก นิกเกิล โคบอลต์ หรือโลหายาก เช่น เนโดไดเมียมหรือซาแมเรียม การเลือกวัสดุขึ้นอยู่กับการใช้งานของแม่เหล็ก

เปรียบเทียบประเภทและวัสดุของแม่เหล็กทั่วไป

มีแม่เหล็กหลายประเภท แต่ละประเภทมี “ส่วนประกอบ” หรือวัสดุฐานที่แตกต่างกัน ด้านล่างนี้คือประเภทที่พบได้บ่อยที่สุด:

ฉันเคยทำงานกับแม่เหล็กทุกประเภทนี้ แม่เหล็กเนโดไดเมียมเป็นที่นิยมมากที่สุดเนื่องจากพลังแรง โดยเฉพาะในขนาดเล็ก แต่ถ้าโครงการของคุณต้องการความทนความร้อน เช่นในอุตสาหกรรมยานยนต์หรืออวกาศ อาจเลือกซาแมเรียมโคบอลต์จะดีกว่า

ส่วนประกอบแต่ละชิ้นถูกคัดเลือกและผ่านกระบวนการเพื่อให้โฟกัสโดเมนแม่เหล็กตรงกันในระหว่างการผลิต หากไม่มีขั้นตอนนี้ แม้แต่เหล็กก็ไม่สามารถทำงานเป็นแม่เหล็กได้

บทสรุป

การเข้าใจว่าส่วนใดทำให้แม่เหล็กเป็นแม่เหล็กช่วยให้คุณเลือกวัสดุที่เหมาะสมกับการใช้งาน ไม่ว่าจะเป็นมอเตอร์ เซ็นเซอร์ หรือของง่ายๆ อย่างแม่เหล็กตู้เย็น