Tüm malzeme ve maddeler, bu makalede aşağıda listelenen bazı manyetik özelliklere sahiptir. Ancak normalde “manyetik malzemeler” kelimesi sadece ferromanyetik malzemeler için kullanılır (açıklaması aşağıdadır), ancak malzemeler gösterdikleri manyetik özelliklere göre aşağıdaki kategorilere ayrılabilir. En yaygın iki manyetizma türü, oda sıcaklığında elementlerin periyodik tablosunun çoğunu oluşturan diyamanyetizma ve paramanyetizmadır. Bu elementlere genellikle manyetik olmayanlar denirken, manyetik olarak adlandırılanlar aslında ferromanyetik olarak sınıflandırılır. Oda sıcaklığında saf elementlerde gözlemlenen diğer tek manyetizma türü antiferromanyetizmadır. Son olarak, manyetik malzemeler ferrimanyetik olarak da sınıflandırılabilir, ancak bu hiçbir saf elementte gözlemlenmez, yalnızca ferrimanyetizmanın adını aldığı ferritler olarak bilinen karışık oksitler gibi bileşiklerde bulunabilir. Manyetik duyarlılık değeri, her malzeme türü için belirli bir aralığa girer.

Bir mıknatıs tarafından güçlü bir şekilde çekilmeyen malzemeler paramanyetik malzeme olarak bilinir. Örneğin: alüminyum, kalay, magnezyum vb. Bağıl geçirgenlikleri küçük ama pozitiftir. Örneğin: alüminyumun geçirgenliği: 1.00000065'tir. Bu tür malzemeler ancak süper güçlü bir manyetik alana yerleştirildiğinde mıknatıslanır ve manyetik alan yönünde hareket ederler.

Paramanyetik malzemeler, aşağıda gösterildiği gibi rastgele bir şekilde yönlendirilmiş bireysel atomik dipollere sahiptir:

Bu nedenle bileşke manyetik kuvvet sıfırdır. Güçlü bir harici manyetik alan uygulandığında, kalıcı manyetik dipoller kendilerini uygulanan manyetik alana paralel olarak yönlendirir ve pozitif bir mıknatıslanmaya neden olur. Dipollerin uygulanan manyetik alana paralel olarak yönlenmesi tam olmadığı için mıknatıslanma çok küçüktür.

Çinko, cıva, kurşun, kükürt, bakır, gümüş, bizmut, tahta vb. gibi bir mıknatıs tarafından itilen malzemeler diyamanyetik malzemeler olarak bilinir. Geçirgenlikleri birden biraz daha azdır. Örneğin bizmutun bağıl geçirgenliği 0.00083, bakırın 0.000005 ve tahtanın 0.9999995'tir. Çok güçlü bir manyetik alana yerleştirildiklerinde hafifçe mıknatıslanır ve uygulanan manyetik alanın tersi yönde hareket ederler.

Diyamanyetik malzemelerde, elektronların çekirdek etrafındaki yörünge devrimi ve eksenel dönüşünden kaynaklanan iki nispeten zayıf manyetik alan zıt yönlerdedir ve birbirini götürür. Bunlarda kalıcı manyetik dipoller bulunmaz. Diyamanyetik malzemelerin elektrik mühendisliğinde çok az veya hiç uygulaması yoktur.

Bir diyamanyetik malzemede, uygulanan bir alan olmadığında atomların net manyetik momenti yoktur. Uygulanan bir alanın (H) etkisi altında, dönen elektronlar presesyon yapar ve bir elektrik akımı türü olan bu hareket, uygulanan alanın zıt yönünde bir mıknatıslanma (M) üretir. Tüm malzemelerin diyamanyetik bir etkisi vardır, ancak genellikle diyamanyetik etki, daha büyük paramanyetik veya ferromanyetik terim tarafından maskelenir. Duyarlılık değeri sıcaklıktan bağımsızdır.

Bir manyetik alan veya mıknatıs tarafından güçlü bir şekilde çekilen malzemeler, örneğin demir, çelik, nikel, kobalt vb. ferromanyetik malzeme olarak bilinir. Bu malzemelerin geçirgenliği çok çok yüksektir (birkaç yüz veya binlere kadar değişir).

Elektron yörünge hareketinin ve elektron spininin zıt manyetik etkileri, böyle bir malzemenin bir atomunda birbirini ortadan kaldırmaz. Her atomdan, dahili bir manyetik alanın oluşturulmasına yardımcı olan nispeten büyük bir katkı vardır, böylece malzeme bir manyetik alana yerleştirildiğinde, değeri, malzeme oraya yerleştirilmeden önce serbest alanda bulunan değerin kat kat artar.

Elektrik mühendisliği amacıyla, malzemeleri basitçe ferromanyetik ve ferromanyetik olmayan malzemeler olarak sınıflandırmak yeterli olacaktır. İkincisi, bağıl geçirgenliği pratikte bir'e eşit olan malzemeleri içerirken, birincisinin bağıl geçirgenliği birden kat kat fazladır. Paramanyetik ve diyamanyetik malzeme ferromanyetik olmayan malzemeler grubuna girer.

3.1 Yumuşak Ferromanyetik malzemeler

Yüksek bağıl geçirgenliğe, düşük zorlayıcı kuvvete, kolayca mıknatıslanıp mıknatıssızlaşabilme özelliğine ve son derece küçük histerese sahiptirler. Yumuşak ferromanyetik malzemeler demir ve nikel, kobalt, tungsten ve alüminyum gibi malzemelerle çeşitli alaşımlarıdır. Kolay mıknatıslanma ve mıknatıssızlaşma, onları elektromıknatıslar, elektrik motorları, jeneratörler, transformatörler, indüktörler, telefon alıcıları, röleler vb. gibi değişen manyetik akı içeren uygulamalar için son derece uygun hale getirir. Manyetik ekranlama için de faydalıdırlar. Özellikleri, dikkatli üretim ve yüksek derecede kristal saflığı elde etmek için ısıtma ve yavaş tavlama yoluyla büyük ölçüde artırılabilir. Oda sıcaklığında büyük manyetik moment, yumuşak ferromanyetik malzemeleri manyetik devreler için son derece kullanışlı hale getirir, ancak ferromanyetikler çok iyi iletkenlerdir ve içlerinde oluşan girdap akımından enerji kaybı yaşarlar. Mıknatıslanmanın sorunsuz değil, çok küçük sıçramalarla ilerlemesinden kaynaklanan ek bir enerji kaybı vardır. Bu kayıp, manyetik kalıntı kaybı olarak adlandırılır ve tamamen değişen akı yoğunluğunun frekansına bağlıdır, büyüklüğüne bağlı değildir.

3.2 Sert Ferromanyetik malzemeler

Nispeten düşük geçirgenliğe ve çok yüksek zorlayıcı kuvvete sahiptirler. Bunları mıknatıslamak ve mıknatıssızlaştırmak zordur. Tipik sert ferromanyetik malzemeler arasında kobalt çeliği ve kobalt, alüminyum ve nikelin çeşitli ferromanyetik alaşımları bulunur. Mıknatıslanmalarının yüksek bir yüzdesini korurlar ve nispeten yüksek histerezis kaybına sahiptirler. Hoparlörler, ölçüm cihazları vb. gibi kalıcı mıknatıs olarak kullanılmaya son derece uygundurlar.

Ferritler, ferromanyetik ve ferromanyetik olmayan malzemeler arasında orta bir konumda yer alan özel bir ferromanyetik malzeme grubudur. Yüksek geçirgenliğe sahip, son derece ince ferromanyetik malzeme parçacıklarından oluşur ve bir bağlayıcı reçine ile bir arada tutulurlar. Ferritlerde üretilen mıknatıslanma ticari değerde olacak kadar büyüktür ancak manyetik doygunlukları ferromanyetik malzemelerinki kadar yüksek değildir. Ferromanyetiklerde olduğu gibi, ferritler de yumuşak veya sert ferritler olabilir.

4.1 Yumuşak Ferritler

Seramik mıknatıslar, ferromanyetik seramikler olarak da adlandırılır, Fe2O3 demir oksidi ve bir veya daha fazla ikincil oksit içeren NiO, MnO veya ZnO gibi ikincil oksitler ile yapılmıştır. Bu mıknatısların kare şeklinde bir histerezis döngüsü ve yüksek direnç ile demagnetizasyon özellikleri vardır; bu özellikler, yüksek direnç istenen hesap makineleri gibi cihazlar için mıknatısların tercih edilmesini sağlar. Ferritlerin büyük avantajı yüksek dirençleridir. Ticari mıknatısların dirençleri 10^9 ohm-cm’ye kadar çıkabilir. Alternatif alanlardan kaynaklanan eddy akımları bu nedenle en aza indirilmiş olup, bu manyetik malzemelerin kullanım alanları yüksek frekanslara, hatta mikrodalgalara kadar genişletilmiştir. Ferritler, toz oksitlerin dikkatlice karıştırılması, sıkıştırılması ve yüksek sıcaklıkta sinterlenmesiyle üretilir. Televizyonlardaki yüksek frekanslı transformatörler ve frekans modüleli alıcılar neredeyse her zaman ferrit çekirdeklerle yapılır.

4.2 Sert Ferritler

Bunlar seramik kalıcı manyetik malzemelerdir. Sert ferritlerin en önemli ailesi, temel bileşimi MO.Fe2O3 olan ve M’nin baryum (Ba) veya stronsiyum (Sr) iyonu olduğu bileşiktir. Bu malzemelerin kristal yapısı altıgen olup maliyetleri ve yoğunlukları düşüktür. Sert ferritler jeneratörlerde, rölelerde ve motorlarda kullanılır. Elektronik uygulamalarda, hoparlörler, telefon zil ve alıcılar için mıknatıslar içerirler. Ayrıca kapı kapanıcıları, contalar, mandallar ve çeşitli oyuncak tasarımlarında tutucu cihazlar olarak da kullanılırlar.

Orijinal Kaynak: https://electronicspani.com/types-of-magnetic-materials/

NBAEM, Çin menşeli profesyonel manyetik malzeme tedarikçisidir. On yıldan fazla süredir özel tasarım manyetik malzemeler ihraç ediyoruz. Kaliteli ürünler ve yüksek standartlarda hizmet sunuyoruz. Manyetik malzeme tedariki arıyorsanız veya Çin'den manyetik ürünleri ithal ederken herhangi bir sorunuz varsa, doğrudan bizimle iletişime geçebilirsiniz.