Twarde i miękkie materiały magnetyczne
Materiały magnetyczne są bardzo ważne w branżach związanych z magnetyzmem. Indukcja magnetyczna to przemiana materiału magnetycznego w magnes. W takich procesach magnesowania stosowane są twarde i miękkie materiały magnetyczne. Pojęcie magnetyzacji odgrywa bardzo ważną rolę w takich dziedzinach, jak teoria elektromagnetyczna i magnetyzm. Niezbędne jest właściwe zrozumienie pojęcia magnetyzacji i materiałów magnetycznych. W tym artykule omówimy magnetyzm, indukcję magnetyczną oraz to, czym są miękkie materiały magnetyczne i twarde materiały magnetyczne, ich zastosowania, podobieństwa i wreszcie różnicę między miękkim materiałem magnetycznym a twardym materiałem magnetycznym.
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 według ich właściwości magnetycznych. Materiały paramagnetyczne, materiały diamagnetyczne i materiały ferromagnetyczne to tylko kilka 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 w wyniku ruchu orbitalnego elektronów. Kiedy materiał diamagnetyczny zostanie umieszczony w zewnętrznym polu magnetycznym, wytworzy on bardzo słabe pole magnetyczne przeciwrównoległe do pola zewnętrznego. Materiały paramagnetyczne mają atomy z niesparowanymi elektronami. Elektronowe spiny tych niesparowanych elektronów działają jak małe magnesy, które są znacznie silniejsze niż magnesy utworzone przez ruch orbitalny elektronu. Po umieszczeniu w zewnętrznym polu magnetycznym te małe magnesy wyrównują się z polem, aby wytworzyć pole magnetyczne, które jest równoległe do pola zewnętrznego. Materiały ferromagnetyczne są również materiałami paramagnetycznymi ze strefami dipoli magnetycznych w jednym kierunku, nawet przed przyłożeniem zewnętrznego pola magnetycznego. Po przyłożeniu pola zewnętrznego 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. Miękkie materiały magnetyczne należą do rodziny materiałów ferromagnetycznych. Miękkie materiały magnetyczne wykazują silne właściwości magnetyczne w zewnętrznym polu magnetycznym, ale tracą magnetyzm po usunięciu zewnętrznego pola. To powoduje, że liść przypomina krzywą histerezy.
Co to jest twardy materiał magnetyczny?
Twarde materiały magnetyczne mają silniejszą magnetyzację niż miękkie materiały magnetyczne po wystawieniu na działanie pola zewnętrznego. Twarde materiały magnetyczne będą zawierać magnetyzm nawet po usunięciu zewnętrznego pola. Są one używane do tworzenia magnesów trwałych. Pętla histerezy twardych materiałów magnetycznych jest prawie kwadratowa.
Jaka jest różnica między twardym materiałem magnetycznym a miękkim materiałem magnetycznym?
• Twarde materiały magnetyczne silniej magnetyzują niż miękkie materiały magnetyczne.
• Twarde materiały magnetyczne mają zdolność zatrzymywania magnetyzmu nawet po usunięciu pola zewnętrznego, ale miękkie materiały magnetyczne nie mają takiej zdolności.
