चुंबकीय सामग्रीचे वर्गीकरण आणि मूलभूत वैशिष्ट्ये

निसर्गातील सर्व पदार्थ या अर्थाने चुंबकीय असतात की त्यांच्याकडे विशिष्ट चुंबकीय गुणधर्म असतात आणि ते बाह्य चुंबकीय क्षेत्राशी विशिष्ट प्रकारे संवाद साधतात.

तंत्रज्ञानामध्ये वापरल्या जाणार्‍या सामग्रीला त्यांचे चुंबकीय गुणधर्म लक्षात घेऊन चुंबकीय म्हणतात. पदार्थाचे चुंबकीय गुणधर्म सूक्ष्म कणांच्या चुंबकीय गुणधर्मांवर, अणू आणि रेणूंची रचना यावर अवलंबून असतात.

चुंबकीय पदार्थांचे वर्गीकरण

चुंबकीय पदार्थ कमकुवत चुंबकीय आणि जोरदार चुंबकीय मध्ये विभागलेले आहेत.

कमकुवत चुंबकीय असल्यामुळे डायमॅग्नेट्स आणि पॅरामॅग्नेट्सचा समावेश होतो.

मजबूत चुंबकीय - फेरोमॅग्नेट्स, जे चुंबकीयदृष्ट्या मऊ आणि चुंबकीयदृष्ट्या कठोर असू शकतात. औपचारिकपणे, सामग्रीच्या चुंबकीय गुणधर्मांमधील फरक सापेक्ष चुंबकीय पारगम्यतेद्वारे दर्शविला जाऊ शकतो.

डायमॅग्नेट्स अशा पदार्थांचा संदर्भ घेतात ज्यांचे अणू (आयन) परिणामी चुंबकीय क्षण नाहीत. बाह्यरित्या, डायमॅग्नेट्स चुंबकीय क्षेत्राद्वारे मागे टाकून स्वतःला प्रकट करतात. यामध्ये जस्त, तांबे, सोने, पारा आणि इतर साहित्याचा समावेश आहे.

परमॅग्नेट्सना पदार्थ म्हणतात, ज्याचे अणू (आयन) बाह्य चुंबकीय क्षेत्रापासून स्वतंत्र चुंबकीय क्षणात परिणाम करतात. बाह्यरित्या, पॅरामॅग्नेट्स आकर्षणाद्वारे प्रकट होतात एकसंध चुंबकीय क्षेत्र… यामध्ये अॅल्युमिनियम, प्लॅटिनम, निकेल आणि इतर साहित्याचा समावेश आहे.

फेरोमॅग्नेट्स असे पदार्थ म्हणतात ज्यामध्ये त्यांचे स्वतःचे (अंतर्गत) चुंबकीय क्षेत्र बाह्य चुंबकीय क्षेत्रापेक्षा शेकडो आणि हजारो पट जास्त असू शकते.

प्रत्येक फेरोमॅग्नेटिक बॉडी विभागांमध्ये विभागली गेली आहे - उत्स्फूर्त (उत्स्फूर्त) चुंबकीकरणाचे छोटे क्षेत्र. बाह्य चुंबकीय क्षेत्राच्या अनुपस्थितीत, वेगवेगळ्या प्रदेशांच्या चुंबकीय वाहकांच्या दिशा एकसमान होत नाहीत आणि परिणामी संपूर्ण शरीराचे चुंबकीकरण शून्य असू शकते.

तीन प्रकारच्या फेरोमॅग्नेटिक चुंबकीकरण प्रक्रिया आहेत:

1. चुंबकीय डोमेनच्या उलट करता येण्याजोग्या विस्थापनाची प्रक्रिया. या प्रकरणात, बाह्य क्षेत्राच्या दिशेच्या अगदी जवळ असलेल्या प्रदेशांच्या सीमांचे विस्थापन होते. फील्ड काढल्यावर, डोमेन उलट दिशेने सरकतात. प्रत्यावर्तनीय डोमेन विस्थापनाचा प्रदेश चुंबकीकरण वक्रच्या सुरुवातीच्या भागात स्थित आहे.

2. चुंबकीय डोमेनच्या अपरिवर्तनीय विस्थापनाची प्रक्रिया. या प्रकरणात, चुंबकीय डोमेनमधील सीमांचे विस्थापन कमी होत असलेल्या चुंबकीय क्षेत्रासह काढले जात नाही. मॅग्नेटायझेशन रिव्हर्सल प्रक्रियेत डोमेनची प्रारंभिक पोझिशन्स प्राप्त केली जाऊ शकतात.

डोमेन सीमांचे अपरिवर्तनीय विस्थापन देखावा ठरतो चुंबकीय हिस्टेरेसिस - पासून चुंबकीय प्रेरण अंतर फील्ड ताकद.

3. डोमेन रोटेशन प्रक्रिया. या प्रकरणात, डोमेन सीमांच्या विस्थापन प्रक्रियेच्या पूर्ततेमुळे सामग्रीची तांत्रिक संपृक्तता होते.संपृक्तता प्रदेशात, सर्व प्रदेश शेताच्या दिशेने फिरतात. संतृप्ति क्षेत्रापर्यंत पोहोचणाऱ्या हिस्टेरेसिस लूपला सीमा म्हणतात.

मर्यादित हिस्टेरेसिस सर्किटमध्ये खालील वैशिष्ट्ये आहेत: Bmax — संपृक्तता इंडक्शन; Br — अवशिष्ट प्रेरण; Hc — मंद (जबरदस्ती) बल.

कमी एचसी मूल्ये (अरुंद हिस्टेरेसिस सायकल) आणि उच्च असलेली सामग्री चुंबकीय पारगम्यता मऊ चुंबकीय म्हणतात.

एचसी (विस्तृत हिस्टेरेसिस लूप) ची उच्च मूल्ये आणि कमी चुंबकीय पारगम्यता असलेल्या सामग्रीस चुंबकीयदृष्ट्या कठोर सामग्री म्हणतात.

पर्यायी चुंबकीय क्षेत्रामध्ये फेरोमॅग्नेटच्या चुंबकीकरणादरम्यान, थर्मल ऊर्जेचे नुकसान नेहमीच दिसून येते, म्हणजेच सामग्री गरम होते. हे नुकसान हिस्टेरेसिसमुळे होते आणि एडी वर्तमान नुकसान… हिस्टेरेसिसचे नुकसान हिस्टेरेसिस लूपच्या क्षेत्रफळाच्या प्रमाणात असते. एडी करंटचे नुकसान फेरोमॅग्नेटच्या विद्युत् प्रतिकारशक्तीवर अवलंबून असते. प्रतिकार जितका जास्त असेल तितका एडी वर्तमान तोटा कमी होईल.

चुंबकीयदृष्ट्या मऊ आणि चुंबकीयदृष्ट्या कठोर साहित्य

मऊ चुंबकीय सामग्रीमध्ये हे समाविष्ट आहे:

1. तांत्रिकदृष्ट्या शुद्ध लोह (इलेक्ट्रिक लो कार्बन स्टील).

2. इलेक्ट्रोटेक्निकल सिलिकॉन स्टील्स.

3. लोह-निकेल आणि लोह-कोबाल्ट मिश्र धातु.

4. मऊ चुंबकीय फेराइट्स.

लो-कार्बन स्टीलचे (तांत्रिकदृष्ट्या शुद्ध लोह) चुंबकीय गुणधर्म अशुद्धतेच्या सामग्रीवर, क्रिस्टल जाळीच्या विकृतीमुळे विकृत होणे, धान्याचा आकार आणि उष्णता उपचार यावर अवलंबून असतात. त्याच्या कमी प्रतिरोधकतेमुळे, व्यावसायिकदृष्ट्या शुद्ध लोह इलेक्ट्रिकल अभियांत्रिकीमध्ये क्वचितच वापरले जाते, मुख्यतः DC चुंबकीय प्रवाह सर्किट्ससाठी.

इलेक्ट्रोटेक्निकल सिलिकॉन स्टील हे मोठ्या प्रमाणात वापरासाठी मुख्य चुंबकीय सामग्री आहे. हे लोह-सिलिकॉन मिश्र धातु आहे. सिलिकॉनसह मिश्रित करणे आपल्याला जबरदस्ती शक्ती कमी करण्यास आणि प्रतिकार वाढविण्यास परवानगी देते, म्हणजेच एडी वर्तमान नुकसान कमी करते.

शीट इलेक्ट्रिकल स्टील, वैयक्तिक शीट किंवा कॉइलमध्ये पुरविले जाते आणि स्ट्रिप स्टील, फक्त कॉइलमध्ये पुरवले जाते, हे चुंबकीय सर्किट्स (कोर) तयार करण्यासाठी उद्देशित अर्ध-तयार उत्पादने आहेत.

चुंबकीय कोर एकतर स्टॅम्पिंग किंवा कटिंगद्वारे किंवा पट्ट्यांमधून वाइंडिंगद्वारे प्राप्त केलेल्या वैयक्तिक प्लेट्समधून तयार होतात.

त्यांना निकेल-लोह परमलॉइड मिश्र धातु म्हणतात... कमकुवत चुंबकीय क्षेत्राच्या प्रदेशात त्यांची प्रारंभिक चुंबकीय पारगम्यता मोठी असते. लहान पॉवर ट्रान्सफॉर्मर, चोक आणि रिलेच्या कोरसाठी परमॅलॉय वापरला जातो.

फेराइट्स लोहापेक्षा 1010 पट जास्त प्रतिरोधक असलेले चुंबकीय सिरेमिक आहेत. फेराइट्सचा वापर उच्च-फ्रिक्वेंसी सर्किट्समध्ये केला जातो कारण त्यांची चुंबकीय पारगम्यता वाढत्या वारंवारतेसह व्यावहारिकपणे कमी होत नाही.

फेराइट्सचे तोटे म्हणजे त्यांची कमी संपृक्तता प्रेरण आणि कमी यांत्रिक शक्ती. म्हणून, फेराइट्सचा वापर सामान्यतः कमी व्होल्टेज इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये केला जातो.

चुंबकीयदृष्ट्या कठोर सामग्रीमध्ये हे समाविष्ट आहे:

1. Fe-Ni-Al मिश्र धातुंवर आधारित चुंबकीयदृष्ट्या कठोर सामग्री कास्ट करा.

2. त्यानंतरच्या उष्णता उपचारांसह पावडर दाबून प्राप्त केलेले चूर्ण घन चुंबकीय पदार्थ.

3. कठोर चुंबकीय फेराइट्स. चुंबकीयदृष्ट्या कठीण साहित्य आहेत कायम चुंबकांसाठी साहित्यइलेक्ट्रिक मोटर्स आणि इतर इलेक्ट्रिकल उपकरणांमध्ये वापरले जाते ज्यांना कायम चुंबकीय क्षेत्र आवश्यक असते.