Магнетизмът е много важен в сегашния свят в области като електроника и механична индустрия. Важно е да се прави разлика между магнитните компоненти и чистите магнитни материали, за да се избере подходящият материал за конкретно приложение. Някои екземпляри, като желязо или никел, са по своята същност магнитни и ще притежават силна магнитна характеристика. От друга страна, магнитните компоненти са изкуствени продукти, които са разработени, за да съдържат тези материали за определени приложения. Този документ сравнява и контрастира двете, техните характеристики, употреби и релевантност в различни области.
Разбиране на чисти магнитни материали
Чистият магнитен материал е естествено магнитен и има висока степен на намагнетизация. Това са желязо, никел, кобалт и техните сплави. Те са силно пропускливи; Тоест, те лесно се намагнетизират и демагнетизират от външни магнитни полета, а също така са силно принудителни; Тоест, те са силно устойчиви на демагнетизация. Компаниите ги прилагат в двигатели, постоянни магнити и електромагнитно екраниране. Въпреки това, чистите елементи не се използват индивидуално; Те са включени с други материали в опит да подобрят своята ефективност. Например, материалът от неодимово-желязо-бор се използва във високоефективни продукти за постоянен магнит като електрически двигатели на Tesla и генератори на вятърни турбини, наред с други.
Какви са магнитните компоненти?
Магнитни компонентисе произвеждат и проектират за конкретни приложения в електрическите и други индустрии. Той е съставен както от феромагнитни, така и от неферомагнитни материали, за да се подобри работата. Магнитните материали предлагат необходимата пропускливост, докато немагнитните материали предлагат структурните свойства на цялата структура. Някои от общите примери са трансформатори, индуктори и електромагнитни ядра. Тези компоненти се използват за преобразуване на енергия, сигнал и контрол на мощността и управление. Например високочестотните феритни ядра в захранването от TDK и EPCO намаляват загубата на енергия. Това е така, защото техният дизайн ги прави ефективни и надеждни в системите, в които са монтирани.
Магнитни компоненти спрямо материали: ключови разлики
Какви са разликите в материала и функционалността между
Първата категория магнитни материали са чисти магнитни материали, които са единични метали или сплави с магнитни характеристики, а втората категория магнитни материали е магнитните компоненти, които имат както магнитни, така и немагнитни характеристики в зависимост от приложението. Желязо, никел и кобалт са някои от естествено магнитните компоненти. За разлика от тях, останалите компоненти се използват при контрола и манипулирането на магнитни полета в устройства като трансформатори и индуктори.
В функционалността чистите магнитни материали имат силни и стабилни магнитни свойства и по този начин се използват в постоянни магнити и екраниране. Магнитните компоненти се прилагат при преобразуване на енергия, контрол на мощността и манипулиране на сигнала. Това ги прави подходящи да бъдат проектирани за контрол на магнитните характеристики за предвидените индустриални и електронни приложения.
Друга ключова разлика е адаптивността. Диамагнитните материали имат специфични характеристики, които не могат да бъдат променени според изискванията на всяко приложение. Магнитните компоненти се правят нарочно за определени спецификации, които им позволяват да подобрят електрическите вериги, промишленото оборудване и комуникационните мрежи.
Как се сравняват свойствата и производителността?
Докато чистите магнитни материали имат своите магнитни свойства, които не могат да бъдат променени, магнитните компоненти могат да бъдат регулирани, за да подобрят тяхната работа. Желязо, никел и кобалт са някои от материалите, които са силно магнитни, но не са пластични. Трансформаторите и индукторите са проектирани да променят магнитните полета, за да ги направят по -универсални за употреба.
Някои от магнитните компоненти могат да съдържат защитен слой, като никел или епоксид. Това носи подобрение на устойчивостта на корозия и други фактори на околната среда, които могат да причинят щети, като по този начин подобряват продължителността на живота на оборудването. От друга страна, чистите магнитни материали са склонни да се влошават постепенно или дори, когато са изложени на влага и други тежки условия.
Друга разлика е, че температурното съпротивление на единия не е същото като другото. Някои от чистите магнитни материали могат да демагнетизират при високи температури, което може да бъде неизгодно за употреба. Магнитните компоненти, от друга страна, имат за цел да работят при екстремни условия и следователно се използват в индустриални и електронни системи. Те могат да бъдат ефективно проектирани за захранване, сигнализация и различни технологични цели.
Са едни и същи материали, използвани и в двете
Както магнитните компоненти, така и чистите магнитни материали са изработени от желязо, неодим и ферит, но в различни форми и качество. Ядрото остава естествено магнитен материал, докато други се добавят към него, за да се подобри работата му. Видът на обработката на тези материали определя използването и ефективността на крайния продукт.
Чистите магнитни материали се използват в първоначалното им състояние, без да се правят много промени. От друга страна, магнитните компоненти могат да бъдат подложени на процеси като синтероване, ламиниране или покритие. Те ги правят силни и многостранни, когато се използват в индустрията или електрониката, наред с други приложения.
Магнитните компоненти са направени да имат специфични приложения в зависимост от промяната на техните характеристики. Този вид персонализиране им позволява да постигнат най -добрите магнитни характеристики в преобразуването на енергия, контрола на мощността и управлението на сигнала. От друга страна, някои вещества са чисто магнитни и не претърпяват промяна в магнитните свойства; Такива вещества се използват в постоянни магнити и щитове
Какви са употребите на чистите магнитни материали?
Чистите магнитни материали се използват главно в приложения, където са желани високи и стабилни магнитни свойства, а те включват желязо, кобалт и никел. За разлика от магнитните компоненти, те не са замърсени с немагнитни материали, но са в своята елементарна или сплав. Има много от тях и те се използват в различни индустрии, като електроника и индустриална обработка.
Постоянни магнити в основни приложения
Кобалтът и желязото, в своята чиста форма, се използват в компаси, хладилни магнити и магнитни крепежни елементи. Тези материали имат сравнително висока принудителност, като по този начин са подходящи за дребномащабни употреби.
Магнитни ядра в електромагнитни приложения
Меки магнитни материали като чисто желязо се използват в приложения с нискочестотен трансформатор, соленоид и индуктор. Те имат висока магнитна пропускливост, като по този начин ги правят подходящи за преобразуване на енергия в електрически вериги.
Съхранение на данни и магнитен запис
Никел и железни оксиди се използват в магнитни ленти, дискети и първоначалните твърди дискове. Тези материали улесниха съхранението и извличането на данни чрез намагнитване. Дори и днес подобрените феритни материали се използват в настоящите твърди дискови устройства и MRAM или магниторезистивна RAM.
Магнитно разделяне и промишлена обработка
Железните магнити се използват в сепараторите за изхвърляне на черно замърсяване от хранителната, добивната и рециклиращата промишленост. Това повишава качеството на материала и лекотата на обработката му.
Магнитни сензори и научни изследвания
Инструментите, които се използват за измерване на магнитното поле на Земята, са известни като магнитометри, а чистите магнитни материали се използват при изграждането на тези инструменти. Те също се използват в ядрени и ускорители на частици и резонансни експерименти във физиката и медицината.
Електрически двигатели и генератори (без композитни материали)
В ранните дизайни на двигателя и генератора електромагнитните полета се произвеждат с помощта на чисти железни материали. Тези приложения се нуждаеха от някои стабилни магнитни характеристики, които няма да се нуждаят от допълнителни лечения на сплавта.
Какви са употребите на магнитните компоненти?
Магнитните компоненти се използват в много приложения и индустрии за предаване на енергия, контрол и технологично развитие. Тези инженерни продукти използват магнитни и немагнитни материали, за да дадат по -добри показатели.
Производство на електроенергия и електрическо оборудване
Магнитните компоненти са много решаващи в енергийните системи. Трансформаторите и индукторите функционират за контрол на напрежението и тока, които се използват в процеса на разпределение. Генераторите също съдържат електромагнитни намотки, които играят роля за превръщането на механичната енергия в електричество за предаване на енергия.
Електронни устройства и схеми
Различните електронни джаджи изискват магнитни продукти за тяхната работа. Сензорите и релетата са инструментите, използвани за контрол на системите за автоматизация. Магнетизираните повърхности се използват за съхранение на данни в твърди дискове, докато високоговорителите използват електромагнитни средства за производство на звук. Например, високоговорителите на Bose и Sony използват магнитни части на превъзходната гласова бобина, за да подобрят качеството на звука.
Автомобилна и транспортна индустрия
Магнитните компоненти сега се използват в приложения за превозни средства, които изискват висока производителност. Магнитните полета се използват в хибридни и електрически превозни средства за задвижване на електрическите двигатели, присъстващи в колата. Спарите създават искри с високо напрежение в двигатели с горене и бобини за запалване. Електромагнитните спирачки повишават безопасността на превозното средство, докато инжекторите за гориво подобряват работата на двигателя на автомобила.
Промишлени машини и производство
В процеса на производство магнитните компоненти се използват при автоматизация и в повдигане на тежки предмети. По време на обработката се използват магнитни инструменти за затягане за задържане на металните части в съответните им позиции. Това означава, че конвейерните системи използват магнити в своите процеси за обработка на материали. Роботиката използва електромагнитни задвижващи механизми за прецизен контрол на движението в сглобяващите се линии.
Медицински и здравни заявления
Магнитните компоненти играят своята роля в развитието на медицината. ЯМР машините използват използването на силни магнитни полета за получаване на добри изображения. Някои от стандартните медицински изделия, като пейсмейкърите, съдържат магнитни материали за ефективно функциониране. Ето защо устройствата за електромагнитна терапия се използват за подпомагане на хората с болка и за улесняване на тяхната рехабилитация.
Аерокосмически и отбранителни технологии
Те се използват в аерокосмическите и отбранителните приложения в навигационни помощни средства и радар, комуникационно оборудване и вериги за контрол на оборудването. Това е практиката за предотвратяване на ефекта на електромагнитните смущения да достигне чувствителни електрически и електронни джаджи. Магнитната технология се използва в спътници и системи за контрол на самолети за стабилност и производителност. Например, в съвременните изтребители, Lockheed Martin е включил електромагнитно екраниране на базата на ферит.
Окончателни думи
Постоянните магнити, съхранението на данни и промишленото разделяне са някои от приложенията на чисти магнитни материали, тъй като те притежават присъщ магнетизъм. Магнитните компоненти могат да бъдат проектирани за специфични приложения, например генериране на енергия, електроника и медицина. И двамата са страхотни, издръжливи и подходящи за различни приложения, но решението зависи от това кой ще отговаря на нуждите на приложението. В този случай изборът на материал ще даде възможност за ефективност и надеждност, когато се използва в различни полета.