Twarde i miękkie materiały magnetyczne
Materiały magnetyczne są bardzo ważne w branżach związanych z magnetyzmem. Indukcja magnetyczna to konwersja materiału magnetycznego w magnes. W takich procesach magnetyzacji stosuje się twarde i miękkie materiały magnetyczne. Pojęcie magnetyzacji odgrywa bardzo ważną rolę w dziedzinach takich jak teoria elektromagnetyczna i magnetyzm. Niezbędne jest właściwe zrozumienie pojęcia namagnesowania i materiałów magnetycznych. W tym artykule omówimy magnetyzm, indukcję magnetyczną oraz czym są materiały magnetycznie miękkie i materiały magnetycznie twarde, ich zastosowania, podobieństwa i wreszcie różnicę między materiałem magnetycznie miękkim a materiałem magnetycznie twardym.
Co to jest miękki materiał magnetyczny?
Aby zrozumieć pojęcie miękkich materiałów magnetycznych, należy najpierw mieć podstawową wiedzę na temat indukcji magnetycznej. Indukcja magnetyczna to proces namagnesowania materiałów w zewnętrznym polu magnetycznym. Materiały można podzielić na kilka w zależności od ich właściwości magnetycznych. Materiały paramagnetyczne, materiały diamagnetyczne i materiały ferromagnetyczne to tylko niektóre z nich. Istnieją również mniej popularne typy, takie jak materiały antyferromagnetyczne i materiały ferrimagnetyczne. Diamagnetyzm jest pokazany w atomach z tylko sparowanymi elektronami. Całkowite spiny tych atomów wynoszą zero. Właściwości magnetyczne powstają tylko dzięki ruchowi orbitalnemu elektronów. Gdy materiał diamagnetyczny zostanie umieszczony w zewnętrznym polu magnetycznym, wytworzy bardzo słabe pole magnetyczne, przeciwległe do pola zewnętrznego. Materiały paramagnetyczne mają atomy z niesparowanymi elektronami. Elektroniczne spiny tych niesparowanych elektronów działają jak małe magnesy, które są bardzo silniejsze niż magnesy wytworzone przez ruch orbitalny elektronów. Po umieszczeniu w zewnętrznym polu magnetycznym te małe magnesy dopasowują się do pola, wytwarzając pole magnetyczne równoległe do pola zewnętrznego. Materiały ferromagnetyczne to również materiały paramagnetyczne ze strefami dipoli magnetycznych w jednym kierunku, nawet przed przyłożeniem zewnętrznego pola magnetycznego. Po przyłożeniu zewnętrznego pola te strefy magnetyczne ustawią się równolegle do pola, aby wzmocnić pole. Ferromagnetyzm pozostaje w materiale nawet po usunięciu pola zewnętrznego, ale paramagnetyzm i diamagnetyzm znika, gdy tylko pole zewnętrzne zostanie usunięte. Materiały magnetycznie miękkie są częścią rodziny materiałów ferromagnetycznych. Miękkie materiały magnetyczne wykazują silne właściwości magnetyczne w zewnętrznym polu magnetycznym, ale tracą magnetyzm po usunięciu pola zewnętrznego. Powoduje to powstanie liścia przypominającego krzywą histerezy.
Co to jest twardy materiał magnetyczny?
Twarde materiały magnetyczne mają silniejsze namagnesowanie niż miękkie materiały magnetyczne po wystawieniu na działanie pola zewnętrznego. Materiały magnetycznie twarde będą zawierać magnetyzm nawet po usunięciu pola zewnętrznego. Są one używane do tworzenia magnesów trwałych. Pętla histerezy materiałów magnetycznie twardych ma kształt prawie kwadratowy.
Jaka jest różnica między twardym materiałem magnetycznym a miękkim materiałem magnetycznym?
• Materiały magnetycznie twarde mają silniejsze namagnesowanie niż materiały magnetycznie miękkie.
• Materiały magnetycznie twarde mają zdolność zatrzymywania magnetyzmu nawet po usunięciu pola zewnętrznego, ale materiały magnetycznie miękkie nie mają takiej zdolności.
