Хөргөгчний соронз юугаараа наалддаг болохыг та бодож байсан уу? Энэ бүхэн байнгын соронзны тухай юм! Эдгээр соронз нь гадны ямар ч хүч хэрэглэхгүйгээр соронзон хүчээ барьдаг.
Энэ нийтлэлд бид байнгын соронз гэж юу болох, хэрхэн ажилладаг, өдөр тутмын амьдралдаа хаанаас олж болохыг судлах болно. Та мөн байнгын соронзыг ойлгох нь яагаад янз бүрийн үйлдвэрлэл, технологийн хэрэглээнд чухал болохыг олж мэдэх болно.
Байнгын соронзны үндсийг ойлгох
Байнгын соронзны тодорхойлолт
А байнгын соронз гэдэг нь гадны эрчим хүчний эх үүсвэргүйгээр тогтмол соронзон орон үүсгэдэг материал юм. Эдгээр соронзны гол онцлог нь тэдний соронзон чанарыг удаан хугацаанд хадгалах чадвар юм. Цахилгаан соронзоноос ялгаатай нь тэдгээр нь соронзон хэвээр байхын тулд цахилгаан эрчим хүч шаарддаггүй.
Байнгын соронзны хамгийн сонирхолтой талуудын нэг бол тэдгээрийн соронзон шугам юм. Эдгээр шугамууд нь хойд туйлаас урд туйл руу урсдаг. Энэ урсгал нь үл үзэгдэх боловч энэ нь соронзыг төмөр гэх мэт ферромагнит материалд татдаг зүйл юм.
Байнгын соронз хэрхэн ажилладаг вэ?
Байнгын соронз нь дотоод бүтцээрээ дамжуулан соронзон орон үүсгэдэг. Дотор нь электронууд атомуудыг тойрон эргэлдэж, жижиг соронзон орон үүсгэдэг. Материалын эргэлтүүд нэг чиглэлд чиглэх үед тэдгээр нь илүү том соронзон орон үүсгэдэг.
Үүнд материалын атомын бүтэц ихээхэн үүрэг гүйцэтгэдэг. Байнгын соронзны хувьд атомууд нь соронзон орон нь нэгдэх байдлаар тэгшилдэг бөгөөд ингэснээр илүү хүчтэй нийт талбар үүсдэг.
Байнгын соронзонд соронзон орон хэрхэн үүсдэг вэ?
Атом доторх электронууд нь жижигхэн соронз шиг ажилладаг. Тэд цөмийг тойрон эргэлдэж, хөдөлж байхдаа жижиг соронзон орон үүсгэдэг. Төмөр, кобальт, никель гэх мэт ферросоронзон материалд эдгээр жижиг соронзон орон нэгдмэл байдаг. Ихэнх электронууд материалын эгнээнд эргэлдэж байх үед тэдгээр нь материалын гадна талд мэдрэгдэх хэмжээний соронзон орон үүсгэдэг.
Байнгын соронзлолын цаад шинжлэх ухаан
Төмөр соронзон материал нь онцгой шинж чанартай байдаг. Тэдний атомын бүтэц нь электронуудын соронзон орныг байгалийн жамаар тэгшлэх боломжийг олгодог. Энэ тохируулга нь байнгын соронзон орон үүсгэдэг. Материалын ихэнх атомууд нэг чиглэлд зэрэгцэх үед тэдгээрийн бие даасан соронзон орон нь хүчтэй ерөнхий талбарыг үүсгэдэг.
Энэ тохируулга нь байнгын соронз бий болгоход маш чухал юм. Үүнгүйгээр материалууд соронзон биш байх болно. Атомуудын зохион байгуулалт нь соронзон хэр хүчтэй, соронзон шинж чанараа хэр удаан хадгалахыг тодорхойлдог.
Байнгын соронзны төрлүүд: Цогц тойм
Байнгын соронз нь өөр өөр төрлөөр ирдэг бөгөөд тус бүр нь өвөрмөц шинж чанар, хэрэглээтэй байдаг. Хамгийн түгээмэл дөрвөн төрлийг харцгаая: Неодим, Самари Кобальт, Алнико, Феррит соронз.
Неодим соронз (NdFeB)
Неодим соронз нь хамгийн хүчтэй байнгын соронзуудын нэг юм. Тэдгээр нь өндөр соронзон хүч ба жингийн харьцаатай тул орон зай хязгаарлагдмал хэрэглээнд тохиромжтой.
Эдгээр соронзыг ихэвчлэн салхины эрчим хүч гэх мэт үйлдвэрүүдэд ашигладаг бөгөөд турбины үр ашгийг нэмэгдүүлэхэд тусалдаг. Эдгээр нь моторт хүчтэй, авсаархан соронз шаардлагатай цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд байдаг. Неодим соронз нь компьютерийн хатуу диск, чихэвч, микрофон гэх мэт орчин үеийн электроникийн хувьд маш чухал юм. Тэдний хүчирхэг соронзон шинж чанар нь тэднийг хамгийн сүүлийн үеийн технологийн шилдэг сонголт болгодог.
Самарийн кобальт соронз (SmCo)
Самариум кобальт соронз нь өндөр температур, зэврэлтэнд маш сайн тэсвэртэй гэдгээрээ алдартай. Энэ нь тэдгээрийг найдвартай байдал чухал байдаг сансар огторгуй, цэргийн технологи зэрэг эрс тэс нөхцөлд ашиглахад төгс болгодог.
Хэдийгээр тэдгээр нь удаан эдэлгээтэй боловч SmCo соронз нь нэлээд хэврэг байдаг тул үйлдвэрлэх, ашиглах явцад болгоомжтой харьцах шаардлагатай гэсэн үг юм. Эдгээр нь ихэвчлэн хиймэл дагуулын эд анги, эмнэлгийн төхөөрөмж гэх мэт өндөр хүчин чадалтай хэрэглээнд олддог бөгөөд энэ нь хатуу ширүүн орчинд хүчтэй соронзон хүчийг хадгалах чадвартай байдаг.
Alnico Magnets
Alnico соронз нь хөнгөн цагаан, никель, кобальт зэрэг холимогоор хийгдсэн байдаг. Эдгээр соронз нь өндөр механик бат бөх чанарыг санал болгодог бөгөөд өндөр температурт ч тогтвортой байдаг тул дулааны дарамтанд өртдөг хэрэглээнд тохиромжтой.
Alnico соронзыг ихэвчлэн мэдрэгч, багаж хэрэгсэл, цахилгаан хөдөлгүүрт ашигладаг. Жишээлбэл, тэдгээр нь тогтмол, тогтвортой соронзон хүч чухал байдаг гитар пикапуудад ихэвчлэн олддог. Neodymium соронзоос арай сул байсан ч Alnico соронз нь бат бөх, тогтвортой байдлын хувьд илүүд үздэг.
Феррит соронз
Феррит соронзыг төмрийн исэл, бари эсвэл стронцийн аль алинаар нь хийдэг. Тэдгээр нь боломжийн үнэтэй бөгөөд үйлдвэрлэхэд хялбар байдаг тул өдөр тутмын хэрэглээнд өргөн хэрэглэгддэг.
Та хөргөгч, чанга яригч, тоглоом зэрэг гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэлд феррит соронзыг олох болно. Эдгээрийг мөн жижиг мотор, мэдрэгчүүдэд ихэвчлэн ашигладаг. Феррит соронз нь зэврэлтэнд сайн тэсвэртэй тул хатуу ширүүн орчинд ашиглахад найдвартай сонголт болдог. Гэсэн хэдий ч тэдгээр нь бусад төрлийнхтэй харьцуулахад соронзон хүч багатай байдаг.
Байнгын соронзны үндсэн шинж чанарууд
Байнгын соронз нь хэд хэдэн чухал шинж чанартай байдаг тул тэдгээрийг өвөрмөц, янз бүрийн хэрэглээнд ашигтай болгодог. Тэдний соронзон хүч, температурын эсэргүүцэл, зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал зэргийг авч үзье.
Соронзон хүч
Байнгын соронзны хүчийг ихэвчлэн Гаусс эсвэл Теслагаар хэмждэг. Гаусс нь сул соронзон орны хувьд ашиглагддаг нэгж бол Тесла нь илүү хүчтэй орон зайд ашиглагддаг. Жишээлбэл, хөргөгчийн соронз нь Neodymium (NdFeB) гэх мэт үйлдвэрлэлийн зориулалттай соронзтой харьцуулахад хамаагүй сул байдаг.
Неодим соронз нь өндөр соронзон хүчээрээ алдартай бол феррит соронз нь өдөр тутмын эд зүйлсээс илүү олддог бөгөөд сул байдаг. Неодим соронз нь ихэвчлэн феррит соронзоос 10 дахин хүчтэй байдаг тул хүчирхэг соронзон хүч шаарддаг авсаархан төхөөрөмжүүдэд тохиромжтой.
Байнгын соронзны температурын эсэргүүцэл
Өөр өөр төрлийн байнгын соронз нь температурын эсэргүүцлийн түвшинтэй байдаг. Alnico соронз нь 540 ° C хүртэл температурыг тэсвэрлэх чадвартай бол неодим соронз нь ихэвчлэн зөвхөн 80 ° C-аас 150 ° C хүртэл байдаг. Нөгөө талаар феррит соронз нь 300 ° C хүртэл температурыг тэсвэрлэх чадвартай.
Байнгын соронз нь хамгийн дээд хязгаараас өндөр температурт өртөх үед соронзон чанараа алддаг. Учир нь соронзны доторх атомууд эмх замбараагүй болж, соронзон орныг сулруулдаг. Үүнийг Кюри температур гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь соронз соронзон шинж чанараа алдах температур юм.
Зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал
Зэврэлтээс хамгаалах эсэргүүцэл нь янз бүрийн төрлийн байнгын соронзонд ихээхэн ялгаатай байдаг. Феррит соронз нь зэврэлтэнд маш тэсвэртэй тул гадаа ашиглахад тохиромжтой. Гэсэн хэдий ч, Neodymium гэх мэт соронз нь исэлдэлтэнд илүү өртөмтгий байдаг бөгөөд энэ нь цаг хугацааны явцад соронзон шинж чанараа доройтуулж болзошгүй юм. Үүнтэй тэмцэхийн тулд неодим соронзыг ихэвчлэн никель эсвэл эпокси зэрэг материалаар бүрсэн байдаг.
Эдгээр бүрээс нь зэврэлтээс сэргийлж, соронзны ашиглалтын хугацааг уртасгахад тусалдаг, ялангуяа чийг, хатуу ширүүн орчинд өртөх үед.
Байнгын соронзыг хаана ашигладаг вэ?
Өдөр тутмын програмууд
Байнгын соронз бидний өдөр тутмын амьдралд хаа сайгүй байдаг. Та тэдгээрийг хөргөгчний соронз, чанга яригч, дата кабелийн соронзон цагираг, гар утасны чичиргээ гэх мэт гэр ахуйн эд зүйлсээс олж болно. Эдгээр зүйлс бүгд ажиллахын тулд байнгын соронзны соронзон шинж чанарыг ашигладаг.
Үйлдвэрлэлийн болон технологийн хэрэглээ
Байнгын соронз нь олон салбарт чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Мотор болон мэдрэгчүүдэд цахилгаан энергийг механик энерги болгон хувиргахад тусалдаг. Тэд мөн MRI аппаратуудад чухал ач холбогдолтой бөгөөд тэдгээр нь дүрслэл хийхэд хүчтэй соронзон орон үүсгэдэг. Сансрын болон цахилгаан тээврийн хэрэгсэл зэрэг салбарт байнгын соронзыг үр ашиг, гүйцэтгэлийг сайжруулахад ашигладаг.
Эрчим хүч үйлдвэрлэхэд байнгын соронз
Сэргээгдэх эрчим хүчний салбарт байнгын соронзыг салхин турбинд ашигладаг бөгөөд цэвэр эрчим хүч үйлдвэрлэдэг. Эдгээр нь эрчим хүчний алдагдлыг бууруулж, гүйцэтгэлийг нэмэгдүүлэх замаар цахилгаан мотор, ялангуяа цахилгаан тээврийн хэрэгслийн үр ашгийг дээшлүүлэхэд тусалдаг. Тэдгээрийг эдгээр хэрэглээнд ашиглах нь бидний чулуужсан түлшний хамаарлыг бууруулах гол түлхүүр юм.
Анагаах ухаан ба шинжлэх ухааны хэрэглээ
Анагаах ухаанд байнгын соронзон нь MRI аппаратын салшгүй хэсэг бөгөөд мэс засал хийх шаардлагагүйгээр биеийн нарийвчилсан сканнердах боломжийг олгодог. Эдгээрийг мөн бөөмийн хурдасгуур гэх мэт өндөр нарийвчлалтай шинжлэх ухааны багаж хэрэгсэлд ашигладаг бөгөөд судлаачдад шинжлэх ухааны янз бүрийн салбарт нээлт хийхэд тусалдаг.
Тодорхой хэрэглээнд тохирох байнгын соронзыг сонгох
Байнгын соронзыг зөв сонгох нь хэд хэдэн гол хүчин зүйлийг харгалзан үздэг. Өдөр тутмын хэрэглээ эсвэл үйлдвэрлэлийн хэрэгцээнд тохирсон нэгийг нь сонгох нь чухал юм.
Байнгын соронзыг сонгохдоо анхаарах хүчин зүйлүүд
Хүч чадал : Соронзон нь янз бүрийн хүчтэй байдаг. Та өөрийн хэрэглээнд хэр их соронзон хүч шаардагдахыг мэдэх хэрэгтэй. Жишээлбэл, NdFeB соронз нь хүчтэй байдаг бол феррит соронз нь сул боловч илүү хямд байдаг.
Температурын эсэргүүцэл : Зарим соронз нь өндөр температурт сайн ажилладаг бол зарим нь соронзон чанараа алдаж болно. Хэрэв таны хэрэглээ өндөр дулаантай бол SmCo эсвэл Alnico гэх мэт материалыг сонгож болно.
Зэврэлтээс хамгаалах эсэргүүцэл : Хэрэв таны соронз чийг, химийн бодис зэрэг хатуу ширүүн орчинд өртөх юм бол зэврэлтэнд тэсвэртэй байх нь маш чухал юм. Феррит соронз нь зэврэлтэнд тэсвэртэй гэдгээрээ алдартай бол NdFeB соронз нь нэмэлт бүрэх шаардлагатай байж болно.
Зардлын үр ашиг, гүйцэтгэл ба гүйцэтгэл
Зардал нь үргэлж хүчин зүйл байдаг ч гүйцэтгэл нь адилхан чухал юм. Хэрэв танд хүчтэй соронзон хүч хэрэгтэй бол NdFeB соронз нь хөрөнгө оруулалтын үнэ цэнэтэй байж магадгүй юм. Гэсэн хэдий ч, хэрэв танд хэт их хүч чадал шаардагдахгүй бол феррит соронз нь төсөвт илүү ээлтэй бөгөөд таны хэрэгцээг хангах болно.
Зардал, гүйцэтгэлийг тэнцвэржүүлэхдээ урт хугацааны үнэ цэнийн талаар бодож үзээрэй. Жишээлбэл, Ferrite гэх мэт хямд соронз ашиглах нь өргөн хэрэглээний электроникийн хувьд зүгээр байж болох ч өндөр хүчин чадалтай соронз (жишээ нь, сансар судлал) шаардлагатай салбарууд илүү үнэтэй NdFeB эсвэл SmCo-г сонгох хэрэгтэй.
Түгээмэл асуултууд
А: Байнгын соронз ба цахилгаан соронзон хоёрын ялгаа юу вэ?
Х : Байнгын соронз нь гадны тэжээлийн эх үүсвэргүйгээр соронзлолоо хадгалдаг бол цахилгаан соронзон нь соронзон орон үүсгэхийн тулд цахилгаан гүйдэл шаарддаг.
Асуулт: Байнгын соронзнууд соронзон чанараа алдаж болох уу?
Хариулт : Тийм ээ, өндөр температур, физик цохилт, хүчтэй урвуу соронзон орны нөлөөнд автвал байнгын соронз нь соронзон чанараа алддаг.
А: Хэрэв байнгын соронз өндөр температурт өртвөл яах вэ?
Х : Хэрэв байнгын соронз нь Кюригийн температураас хэтэрвэл соронзон чанараа алддаг. Кюригийн температур нь материалаас хамаарч өөр өөр байдаг бөгөөд ихэвчлэн неодим соронзны хувьд ойролцоогоор 300 ° C байдаг.
А: Байнгын соронзнууд хэр удаан ажилладаг вэ?
Хариулт : Байнгын соронз нь зохих ёсоор засвар үйлчилгээ хийвэл хэдэн арван жил ажиллах боломжтой боловч температур, зэврэлт, физик нөлөөлөл зэрэг хүчин зүйлүүд нь тэдний ашиглалтын хугацаанд нөлөөлдөг.
А: Байнгын соронзны хүчийг хэрхэн шалгах вэ?
Х : Байнгын соронзны хүчийг ихэвчлэн Гаусс эсвэл Тесла дахь соронзон орны хүчийг хэмждэг Гауссметр ашиглан шалгадаг.
Дүгнэлт
Байнгын соронз нь янз бүрийн үйлдвэрүүд болон өдөр тутмын хэрэглээнд зайлшгүй шаардлагатай. Тэдний төрөл, шинж чанар, хэрэглээг ойлгох нь зөвийг сонгоход маш чухал юм. Өргөн хэрэглээний цахилгаан хэрэгсэл эсвэл дэвшилтэт технологийн хувьд тохирох соронзыг сонгох нь чухал юм.
Байнгын соронз нь орчин үеийн инноваци, эрчим хүчний хэмнэлттэй шийдлүүдэд чухал үүрэг гүйцэтгэсээр байгаа бөгөөд үүнийг өнөөгийн ертөнцөд зайлшгүй шаардлагатай болгож байна.
