Nam châm gốm, còn được gọi là nam châm ferit, được phát triển vào những năm 1960 như một giải pháp thay thế chi phí thấp cho nam châm kim loại. Chúng chủ yếu bao gồm oxit sắt và stronti cacbonat. Nam châm gốm có khả năng chống ăn mòn và có khả năng chống khử từ cao. Chúng được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp vì giá thành mỗi pound rẻ và giữ được từ tính trong môi trường đầy thách thức. Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét nam châm gốm, các loại khác nhau, cách chúng được tạo ra và cách chúng được sử dụng trong công nghệ ngày nay.
Nam châm gốm là gì?
Nam châm gốm, còn được gọi là nam châm ferit, là nam châm vĩnh cửu cứng và giòn được tạo ra bằng cách trộn oxit sắt với bari hoặc stronti cacbonat. Chúng phổ biến vì giá thành rẻ và chống ăn mòn và khử từ. Bạn có thể sử dụng nam châm gốm trong nhiều ứng dụng công nghiệp khác nhau như động cơ DC, bộ tách từ và cảm biến ô tô. Xét theo trọng lượng, nam châm ferit chiếm hơn 75% lượng nam châm tiêu thụ trên thế giới.
Sản xuất nam châm gốm
Nam châm gốm được sản xuất bằng kỹ thuật công nghệ bột. Bạn trộn các nguyên liệu thô, thường là oxit sắt và stronti cacbonat, sau đó nung nóng chúng đến khoảng 1800-2000°F. Quá trình này gây ra phản ứng hóa học tạo ra vật liệu ferit. Ferit sau đó được giảm thành một loại bột mịn bằng cách nghiền ướt. Bột được sấy khô để ép khô hoặc được bơm dưới dạng hỗn hợp sệt ướt vào khuôn để tạo hình.
Trong ép ướt, bạn nén hỗn hợp sệt trong khuôn, thường có từ trường được áp dụng. Điều này làm cho các hạt ferit thẳng hàng, vì vậy nam châm có các đặc tính từ tính mà bạn muốn. Bước cuối cùng là thiêu kết vật liệu ở khoảng 2000°F. Quá trình này loại bỏ bất kỳ nước còn lại nào và tạo thành một nam châm đặc, rắn. Nam châm giòn sau đó được mài theo kích thước bằng bánh xe kim cương vì nó rất cứng nên các dụng cụ thông thường không thể tạo hình được.
Các loại nam châm gốm
Có nhiều loại nam châm gốm khác nhau dựa trên đặc tính từ tính và ứng dụng của chúng.
- Nam châm vĩnh cửu Ferit
Đây là những nam châm gốm màu đen điển hình mà bạn thường thấy. Chúng được làm từ oxit sắt và stronti cacbonat hoặc bari cacbonat. Nam châm gốm vĩnh cửu giữ lại từ trường mạnh sau khi bạn từ hóa chúng. Bạn sẽ tìm thấy những nam châm này trong động cơ, loa và máy phát điện.
- Vật liệu từ mềm
Nam châm gốm từ mềm được làm từ sự kết hợp của oxit sắt và các oxit kim loại khác như niken hoặc kẽm. Những nam châm này không phải là vĩnh cửu. Chúng không giữ lại từ trường sau khi bạn loại bỏ lực từ hóa bên ngoài. Bạn sử dụng những nam châm này trong lõi máy biến áp, cuộn cảm và cuộn cảm.
- Vật liệu từ quay hồi chuyển
Nam châm gốm từ quay hồi chuyển có các đặc tính đặc biệt khi bạn cho chúng tiếp xúc với từ trường DC vuông góc với mặt phẳng của vật liệu hoặc trường sóng điện từ. Bạn sử dụng những nam châm này trong các hệ thống liên lạc vi sóng để kiểm soát sự phân cực của sóng điện từ khi chúng đi qua.
- Vật liệu từ khoảnh khắc
Vật liệu từ khoảnh khắc là vật liệu ferit, như magiê mangan ferit. Những vật liệu này có một vòng lặp từ trễ hình chữ nhật. Điều đó có nghĩa là chúng có thể giữ lại từ hóa mà chúng đạt được dưới một từ trường ngoài nhỏ. Bạn sử dụng những nam châm này trong các bộ phận bộ nhớ cho máy tính và các thiết bị điện tử khác.
- Vật liệu từ áp
Vật liệu từ áp có một đặc tính được gọi là biến từ. Khi bạn từ hóa các vật liệu này, chúng sẽ thay đổi hình dạng. Bạn sử dụng vật liệu từ áp trong các đầu dò chuyển đổi năng lượng điện từ thành năng lượng cơ học. Bạn sẽ tìm thấy những vật liệu này trong thiết bị sonar và siêu âm.
Ứng dụng của nam châm gốm
Nam châm gốm sứ được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp và thương mại khác nhau. Dưới đây là một số ví dụ:
Thiết bị Điện Âm Thanh: Loa, micro, tai nghe, v.v.
Động cơ và Máy phát điện: Bạn sẽ thấy nam châm gốm sứ trong các động cơ một chiều và máy phát điện để tạo ra trường từ.
Bộ phân loại từ: Bạn sử dụng nam châm gốm sứ để tách các chất ô nhiễm sắt trong thực phẩm, hóa chất và các quy trình công nghiệp khác.
Cảm biến ô tô: Nam châm gốm sứ được sử dụng trong các ứng dụng ô tô như hệ thống phanh chống khóa và cảm biến tốc độ.
Lưu trữ từ: Các ổ cứng và băng từ dùng để ghi âm, hình ảnh và dữ liệu chứa nam châm gốm sứ.
Thiết bị Vi sóng: Vật liệu gyromagnetic cho hệ thống truyền thông vi sóng.
Đồng hồ đo Watt-Hour: Nam châm gốm sứ được sử dụng trong các đồng hồ đo tiện ích để đo lượng điện tiêu thụ.
Thẻ từ và Phiếu thưởng: Hệ thống thanh toán vé, thẻ ID và phiếu du lịch sử dụng nam châm gốm sứ.
Lợi ích của Nam châm Gốm sứ
Nam châm gốm sứ có một số ưu điểm so với các loại nam châm khác, bao gồm:
Hiệu quả về Chi phí: Nam châm ferrite là một trong những loại nam châm rẻ nhất bạn có thể mua. Nếu bạn cần nam châm và chi phí là yếu tố quan trọng, đây là lựa chọn phù hợp.
Chống ăn mòn: Nam châm gốm sứ chống rỉ sét và ăn mòn. Bạn không cần phủ lớp bảo vệ nào lên chúng.
Chống mất từ: Nam châm gốm sứ có khả năng chống mất từ tuyệt vời. Chúng giữ được từ tính theo thời gian.
Ổn định: Nam châm gốm sứ hoạt động tốt trong phạm vi nhiệt độ rộng. Bạn có thể sử dụng chúng trong nhà hoặc ngoài trời.
Khả năng có sẵn: Bạn có thể mua nam châm ferrite với nhiều hình dạng và kích thước khác nhau, phù hợp với nhiều ứng dụng công nghiệp khác nhau.
Kết luận
Nam châm gốm sứ là giải pháp tuyệt vời, tiết kiệm chi phí và đáng tin cậy cho nhiều ứng dụng công nghiệp và thương mại. Chúng chống ăn mòn và mất từ, đồng thời giá thành thấp. Điều này khiến chúng trở thành lựa chọn hoàn hảo cho mọi thứ từ động cơ và cảm biến đến bộ phân loại từ và thiết bị truyền thông. Với những phát triển mới trong khoa học vật liệu, nam châm gốm sứ sẽ tiếp tục được sử dụng trong nhiều công nghệ ngày nay.
Để biết thêm thông tin về nam châm gốm sứ, đặc tính và ứng dụng của chúng, hãy truy cập NBAEM. Chúng tôi đã bán các sản phẩm từ tính chất lượng cao từ năm 2010.
[…] Ferrite có phải là gốm sứ không? […]