النيوديميوم الحديد البورون (مغناطيس ندفيب ) ومغناطيس الألومنيوم والنيكل والكوبالت (AlNiCo) نوعان متميزان من المغناطيس الدائم، ولكل منهما خصائص وتطبيقات فريدة. يوجد أدناه مقارنة باللغة الإنجليزية لهذين النوعين من المغناطيس، تغطي تركيب المواد، والخصائص المغناطيسية، ومقاومة التآكل، وخصائص درجة الحرارة، وقابلية المعالجة، والتطبيقات.
تكوين المواد
يتكون مغناطيس ندفيب بشكل أساسي من النيوديميوم والحديد والبورون، مما يشكل نظامًا بلوريًا رباعي الزوايا. تم اكتشافها في عام 1982 بواسطة ماكوتو ساجاوا من شركة سوميتومو للمعادن الخاصة، وفي ذلك الوقت، كانت تحتوي على أعلى منتج للطاقة المغناطيسية (BHmax) من أي مادة معروفة.
في المقابل، مغناطيس النيكو عبارة عن سبيكة مكونة من الألومنيوم والنيكل والكوبالت والحديد وعناصر معدنية نزرة أخرى. إنها واحدة من أقدم المواد المغناطيسية الدائمة التي تم تطويرها ولها تطبيقات صناعية مهمة.
الخصائص المغناطيسية
تتميز مغناطيسات NdFeB بمنتجها ذو الطاقة المغناطيسية العالية للغاية، والذي يُترجم إلى قوة مغناطيسية قوية في حجم صغير. وهذا يجعلها مثالية للتطبيقات التي تتطلب قوة مجال مغناطيسي عالية.
مغناطيس النيكو، على الرغم من وجود مغناطيسية أضعف قليلاً، إلا أنه يوفر قوة قسرية عالية ودرجة حرارة كوري عالية. يمكن أن يصل ثباتها (المغناطيسية المتبقية) إلى 1.35 طن، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب الاستقرار المغناطيسي على نطاق واسع من درجات الحرارة.
مقاومة التآكل
مغناطيس ندفيب عرضة للأكسدة بسبب وجود النيوديميوم، وبالتالي يتطلب طلاء السطح للحماية. في المقابل، يُظهر مغناطيس AlNiCo مقاومة أفضل للتآكل وعادةً لا يحتاج إلى معالجة سطحية.
خصائص درجة الحرارة
يختلف استقرار درجة حرارة مغناطيس NdFeB ويجب تقييمه على أساس كل حالة على حدة. بشكل عام، يمكنها تحمل درجات حرارة تصل إلى حوالي 80 درجة مئوية دون فقدان كبير للمغناطيسية.
ومن ناحية أخرى، فإن مغناطيس النيكو معروف بثباته عند درجات الحرارة العالية. يمكن أن تعمل بشكل موثوق عند درجات حرارة تصل إلى 525 درجة مئوية (على الرغم من أن بعض المصادر تشير إلى درجة حرارة عمل قصوى تبلغ 550 درجة مئوية للفولاذ المغناطيسي AlNiCo، مع حدوث إزالة المغناطيسية فوق 600 درجة مئوية). ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أنه مع زيادة تحمل المغناطيس لدرجة الحرارة، تميل قوته المغناطيسية إلى الانخفاض.
قابلية المعالجة
يتمتع مغناطيس NdFeB بمرونة جيدة ويمكن معالجته في أشكال مختلفة، مما يجعله متعدد الاستخدامات لمجموعة واسعة من التطبيقات.
تتشكل مغناطيسات النيكو، نظرًا لطبيعتها الصلبة والهشة، في المقام الأول من خلال عمليات الصب أو التلبيد، مما يحد من مرونة شكلها.
التطبيقات
يستخدم مغناطيس ندفيب على نطاق واسع في الإلكترونيات، وتكنولوجيا الكمبيوتر، وغيرها من المجالات التي تتطلب قوة مجال مغناطيسي عالية، مثل محركات الأقراص الصلبة.
تُستخدم مغناطيسات النيكو، نظرًا لاستقرارها في درجات الحرارة العالية ومقاومتها للتآكل، بشكل شائع في الأجهزة وقطع غيار السيارات والفضاء والتطبيقات العسكرية وأنظمة السلامة.
في الختام، يتمتع كل من مغناطيس NdFeB وAlNiCo بمزايا فريدة ومناسبة لتطبيقات مختلفة. ويعتمد الاختيار بينهما على المتطلبات المحددة للتطبيق، بما في ذلك القوة المغناطيسية، واستقرار درجة الحرارة، ومقاومة التآكل، والتكلفة.
