Istoria creării de magneți permanenți

Pe asigurările istoricilor cu magneți permanenți, omenirea a fost familiarizată în aproximativ 5-6 sec. Povestiri despre magneți se găsesc în scrierile lui Pythagoras și Aristotel, Hipocrate și Platon, Epicur și Plutarh, Ptolemeu și Lucretia. Toți oamenii de știință descriu că pietrele naturale pe care trebuie să le contemple au o putere misterioasă și chiar divină de a atrage obiecte de fier pentru ei înșiși. Aristotel, în tratatul său despre suflet, a scris că mișcarea pe care o produce fierul spre magnet este cauzată de prezența ultimului suflet. Platon a văzut în natura magnetului o origine divină.







După cum a afirmat Platon, numele "magnet" a fost primit pentru prima oară în drame de la Euripides. Cel mai probabil, numele "magnet" provine din numele provinciei grecești Magnesia. Există Muntele Sipil, cunoscut pentru atracția sa la fulgere. Se pare că erau niște bucăți de magneziu de magneziu din acest munte, care erau primii magneți peste care marii oameni de știință și-au rupt capul de mai multe mii de ani.

În vremurile străvechi, magneții, cu formele și dimensiunile necesare, au fost obținuți prin măcinare dintr-o piatră magnetică magnetică. Erau magneți naturali. Au fost găsite în locuri de depozit de minereu de fier și apoi prelucrate. Chiar și natura le-a magnetizat într-un mod necunoscut. Conform legendei, Newton avea cel mai puternic magnet natural.

Ulterior, sa înțeles că obiectele de fier introduse în câmpul magnetic al magnetului, eventual magnetizate și ele însele devenind magneți. Apoi sa constatat că magnetizarea poate fi obținută prin frecarea barelor de fier și a unui magnet. În acest caz, magneții nou creați, prin frecare, au un câmp magnetic mai puternic decât magnetul însuși. Primii magneți artificiali, astfel obținuți, au apărut în Anglia în secolul al XVIII-lea.

Până în 1910, magneții artificiali au fost fabricați pe bază de oțel carbon. Deoarece are o valoare mică a forței coercitive și o valoare suficient de mare a inducției magnetice, raportul dintre lungime și secțiunea transversală a magnetului a fost mare. Pentru a reduce acest raport, magneții au început să se comporte sub formă de potcoavă, care a devenit denumirea convențională a unui magnet permanent. Cea mai mare valoare a energiei magnetice pentru astfel de magneți a fost de 1,6 kJ / m. O astfel de valoare scăzută a energiei magnetice și a formei potcoave nu erau întotdeauna convenabile pentru utilizare.







În 1885 sa stabilit că diferiți aditivi pot întări rezistența câmpului magnetic de câteva ori. În special, adăugarea de tungsten 3% îmbunătățește proprietățile magnetice de 3 ori, iar adăugarea unei mici cantități de cobalt le mărește cu un factor de 3. În 1917, Dr. Honda de la Tohoki, adăugând 6% cobalt și crom, a creat un nou magnet, superior caracteristicilor sale magnetice pentru toți magneții anteriori.

În 1921, metalurgii japonezi Hoda și Sasu au creat un nou aliaj magnetic bazat pe fier, crom, carbon, cobalt și tungsten. Noul magnet a depășit toți cei mai cunoscuți magneți artificiali.

Înainte de cel de-al doilea război mondial, aliajul de aluminiu-nichel-cobalt (abreviat ALNIKO, conform standardelor ruse UNDK) a fost cel mai puternic. O contribuție semnificativă la dezvoltarea sa a fost făcută de Dr. Kato și Takai de la Institutul de Tehnologie din Tokyo. Dezvoltarea de aliaje magnetice noi și mai avansate nu a încetat în timpul războiului. Astfel, în 1944, oamenii de știință sovietici, condus de Alexander Semenovich Zaimovskii, au dezvoltat un nou aliaj magnetic - MAGNIKO (UNDK24). Se compune din fier, nichel, cobalt și un număr mic de alți aditivi. Noul aliaj a depășit ALNIKO de 2 ori în inducție magnetică și de 3 ori în energie magnetică.

Următoarea etapă în dezvoltarea materialelor magnetice a fost apariția unor magneți presați dintr-o pulbere de ferită de bariu. Astfel de magneți au apărut pentru prima dată în Japonia în 1955, iar apoi în URSS. Magneții oxid-bariu ating o inducție magnetică reziduală de 0,38 T și o energie magnetică de 3,4 kJ / m, sunt relativ ieftini și caracterizați prin simplitatea producției. Bariile au fost înlocuite cu magneți de stronțieni chiar mai simpli din punct de vedere tehnologic. Acești magneți nu aveau nevoie de un control precis al temperaturii în timpul sinterizării.

Un nou salt tehnologic calitativ în domeniul aliajelor magnetice a avut loc în SUA odată cu apariția unui magnet samarium-cobalt. Noii magneți au avut caracteristici magnetice fără precedent. Forța coercitivă a magneților de samariu-cobalt a ajuns la 1000 kA / m, au stabilitate bună la temperatură (până la 350 grade Celsius) și rezistență ridicată la coroziune. Există diverse tehnologii pentru producerea de magneți SmCo. dar toate sunt foarte consumatoare de timp, astfel încât costul acestor magneți este destul de ridicat.

1982 a marcat apariția unui nou aliaj tridimensional de neodim, fier și bor, dezvoltat în Japonia de către General Motors Corporation, cu finanțarea companiei japoneze comerciale și industriale Sumitomo. Aliajul NeFeB avea o inducție reziduală incredibilă și valoarea produsului energetic. Magnetul neodim a depășit toate așteptările, dimensiunile mici creează un câmp magnetic puternic, forța coercitivă este foarte mare, magnetul este rezistent la demagnetizare, iar demagnetizarea naturală este de numai 0,1% pe an. Tehnologia de producere a magneților neodymi este un proces complex, consumator de știință și consumator de timp, care include multe cicluri de producție și tehnologice. Prețul de cost al magneților neodymi este mai mic decât cel al magneților samariu-cobalt, ceea ce a determinat distribuția lor largă în diverse domenii ale electronicii, medicinei, ingineriei și industriei.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: