چگونه یک آهنربای فریت کار می کند و با سایر آهن ربا تفاوت دارد؟

اصل کار از آهنرباهای فریت
مؤلفه اصلی آهنرباهای فریت کامپوزیتی از اکسید آهن (Fe₂o₃) و سایر اکسیدهای فلزی (مانند استرانسیوم ، باریم و غیره) است. مغناطیس آن از ساختار کریستالی آن و ترتیب دامنه های مغناطیسی داخلی ناشی می شود. آهنرباهای فریت متعلق به مواد مغناطیسی سخت است و ساختار کریستالی آنها شش ضلعی است. در این ساختار ، یون های آهن و یون های اکسیژن یک ترتیب ویژه را تشکیل می دهند ، که این ماده را قادر می سازد دامنه های مغناطیسی پایدار (یعنی مناطق مغناطیسی میکروسکوپی) را تحت عمل یک میدان مغناطیسی خارجی تشکیل دهند. این حوزه های مغناطیسی به تدریج در طی فرآیند مغناطیس تراز می شوند و در نتیجه مغناطیس قوی ایجاد می شوند.
آهنرباهای فریت در طی فرآیند تولید باید تحت درمان با درجه حرارت بالا و درمان میدان مغناطیسی قرار بگیرند. در دماهای بالا ، ساختار کریستالی ماده تثبیت می شود و تحت عمل یک میدان مغناطیسی قوی خارجی ، دامنه های مغناطیسی در امتداد جهت میدان مغناطیسی تراز می شوند تا مغناطیس دائمی ایجاد شود. حتی اگر میدان مغناطیسی خارجی از بین برود ، دامنه های مغناطیسی هنوز هم می توانند تراز شوند و به این ماده مغناطیسی ماندگار می دهند. مغناطیس فریت عمدتاً از چیدمان چرخش الکترون در داخل آن ناشی می شود. از آنجا که فریت یک ماده فرومغناطیسی است ، الکترونی بدون زوج در داخل آن لحظه های مغناطیسی ایجاد می کند ، که تحت عمل یک میدان مغناطیسی خارجی برای تشکیل مغناطیس ماکروسکوپی تراز می شوند.

تفاوت بین آهنرباهای فریت و سایر آهن ربا
آهنرباهای فریت از نظر ترکیب مواد ، ویژگی های عملکرد و مناطق کاربردی با سایر آهنرباهای رایج (مانند آهنرباهای NDFEB ، آهنرباهای Alnico و آهنرباهای SMCO) تفاوت معنی داری دارند.
آهنرباهای فریت عمدتاً از اکسید آهن و اکسید استرانسیوم/باریم تشکیل شده اند و حاوی عناصر نادر زمین نیستند. در مقابل ، آهنرباهای NDFEB از عناصر نادر زمین Neodymium ، آهن و بور تشکیل شده اند که دارای مقدار بسیار زیاد زمین زمین هستند. آهنرباهای آلنیکو از آلومینیوم ، نیکل ، کبالت و آهن تشکیل شده اند ، بدون عناصر نادر زمین. و آهنرباهای SMCO از عناصر خاکی نادر زمین ساماریوم و کبالت تشکیل شده اند که دارای مقدار بسیار نادر زمین زمین هستند. این تفاوت در ترکیب به طور مستقیم بر خصوصیات مغناطیسی و سناریوهای کاربردی آنها تأثیر می گذارد.
از نظر خواص مغناطیسی ، آهنرباهای فریت از انرژی مغناطیسی کمتری برخوردار هستند (معمولاً 3.5-5 میلی گرم) ، یک نیروی اجباری بالاتر ، خواص ضد تعیین کننده خوب ، اما نیروی مغناطیسی ضعیف. آهنرباهای NDFEB دارای انرژی مغناطیسی بسیار بالایی (حداکثر 50 میلی گرم یا بیشتر) ، نیروی مغناطیسی قوی ، اما نیروی اجباری کم و عواملی آسان است. آهنرباهای Alnico دارای یک محصول انرژی مغناطیسی متوسط ​​(5-10 MGOE) ، پایداری دمای خوب ، اما فشار کم است. آهنرباهای SMCO دارای محصول انرژی مغناطیسی بالایی (30-30 میلی گرم) ، ثبات درجه حرارت عالی اما هزینه بالایی هستند.
ثبات دما از مزیت اصلی آهنرباهای فریت است. این می تواند در محدوده -40 ℃ تا 250 ℃ مناسب برای محیط های درجه حرارت بالا کار کند. آهنرباهای NDFEB دارای ثبات دمای ضعیف هستند و در دماهای بالا به راحتی دچار عواقب می شوند. آنها معمولاً برای بهبود مقاومت دما نیاز به اضافه کردن عناصری مانند دیسپروزیوم دارند. آهنرباهای Alnico از ثبات درجه حرارت عالی برخوردار هستند و می توانند برای مدت طولانی در محیط های درجه حرارت بالا کار کنند. آهنرباهای SMCO بهترین ثبات دما را دارند و برای محیط های با دمای شدید بسیار مناسب هستند.
هزینه و حفاظت از محیط زیست نیز مزایای مهم آهنرباهای فریت است. این ماده دارای هزینه کم ، مواد اولیه فراوان است ، حاوی عناصر نادر زمین نیست و از محیط زیست خوبی برخوردار است. در مقابل ، آهنرباهای NDFEB هزینه های بالایی دارند ، به منابع نادر زمین متکی هستند و از حفاظت از محیط زیست ضعیف برخوردار هستند. آهنرباهای Alnico دارای هزینه های متوسط ​​هستند ، حاوی عناصر نادر زمین نیستند ، اما منابع کبالت محدود هستند. آهنرباهای SMCO هزینه های بسیار بالایی دارند ، به منابع نادر زمین متکی هستند و از محیط زیست ضعیف برخوردار هستند.
از نظر مناطق کاربردی ، آهنرباهای فریت به طور گسترده در سناریوهای کم هزینه و با حجم بالا مانند بلندگوها ، موتورها ، سنسورها و لوازم خانگی استفاده می شود. آهنرباهای NDFEB عمدتاً در موتورهای با کارایی بالا ، درایوهای دیسک سخت ، توربین های بادی و سایر زمینه ها با نیازهای مغناطیسی بالا استفاده می شوند. آهنرباهای Alnico اغلب در سناریوهایی مانند ابزار ، سنسورها و موتورهای درجه حرارت بالا استفاده می شوند. آهنرباهای کبالت ساماریوم عمدتاً در مزارع ویژه مانند هوافضا ، نظامی و تجهیزات صنعتی با سطح بالا استفاده می شود.

مزایای منحصر به فرد آهنرباهای فریت
اگرچه آهنرباهای فریت دارای نیروی مغناطیسی ضعیفی هستند ، اما خصوصیات منحصر به فرد آنها در بسیاری از برنامه ها مزایای غیر قابل تعویض به آنها می دهد. هزینه کم آن آن را به یک انتخاب ایده آل برای تولید انبوه تبدیل می کند. مواد اولیه فراوان است و فرآیند تولید ساده است و آن را برای تولید انبوه مناسب می کند. نیروی اجباری زیاد آهنرباهای فریت باعث می شود ضد انحراف و برای استفاده طولانی مدت مناسب باشد. پایداری عالی دمای آن به آن اجازه می دهد تا در محیط های درجه حرارت بالا پایدار باشد و برای کاربردهای صنعتی مناسب است. آهنرباهای فریت حاوی عناصر نادر زمین نیستند ، سازگار با محیط زیست هستند و نیازهای مدرن حفاظت از محیط زیست را برآورده می کنند .