ينتج المغناطيس قوة على مسافة تجذب أو تطرد الجسيمات المشحونة والتيارات الكهربائية والمغناطيسات الأخرى. إنها ضرورية لتوليد الطاقة الكهربائية ، للمحركات والمولدات والعديد من الأجهزة الكهروميكانيكية الموفرة للعمالة ، لتخزين المعلومات وتسجيلها والعديد من التطبيقات المتخصصة مثل الأختام على أبواب الثلاجة. المغناطيسات مصنوعة من مواد مختلفة بما في ذلك الحديد والنيكل والكوبالت والنيوديميوم والجادولينيوم (معادن أرضية نادرة) وتوجد عادة كأحجار لولبية طبيعية أو المغنتيت في خام الحديد والفريت في السيراميك وبعض سبائك هذه المعادن والمواد الأرضية النادرة الاصطناعية فريت الباريوم.
يتم إنشاء أقوى المغناطيس من معادن الأرض النادرة مثل النيوديميوم والسماريوم والكوبالت. يطلق عليها اسم المغناطيس الدائم لأنها تحتفظ بخصائصها المغناطيسية لفترات طويلة من الزمن ويمكن أن تتحمل درجات حرارة عالية.
يتم تصنيع هذه المغناطيسات من خلال سلسلة معقدة من الخطوات التي تشمل تلبيد المواد الخام وتليينها وطحنها وتلميعها. أ يجب مراقبة هذه العمليات بعناية لضمان بقاء التركيب الكيميائي والخصائص الفيزيائية مستقرة ومتسقة. هذا مهم لأنه إذا تم اختراق الصفات المغناطيسية وغير المغناطيسية ، فقد يؤثر ذلك على أداء المنتج النهائي.
مغناطيس السماريوم-الكوبالت (SmCo) ، الذي تم تقديمه في السبعينيات ، هو أول مغناطيس أرضي نادر متوفر تجاريًا وتم تصنيفه في البداية بشكل مشابه لمغناطيس النيوديميوم من حيث القوة ، ولكن لديه درجات حرارة أفضل وإكراه أعلى (مقاومة إزالة المغناطيسية). يمكنها تحمل درجات حرارة تصل إلى -273 درجة مئوية وهي قريبة من الصفر المطلق ، كما أنها توفر مقاومة ممتازة للتآكل.
بالإضافة إلى هذه الفوائد ، تتمتع مغناطيسات السماريوم والكوبالت بالعديد من المزايا مقارنة بمغناطيس النيوديميوم بما في ذلك تكلفتها المنخفضة وحجمها الأصغر. تجعل هذه السمات مغناطيسات SmCo خيارًا شائعًا للعديد من التطبيقات التي تتطلب درجات حرارة تشغيل عالية. يتم استخدامها في المولدات والمحركات والمضخات والوصلات وأجهزة الاستشعار في صناعة السيارات والفضاء والعسكرية والبحرية والغذائية والصناعات التحويلية.
يتم إنشاء الجاذبية المغناطيسية لهذه المغناطيسات من حقيقة أن لفات الإلكترون غير المقترنة الخاصة بها موجهة بطريقة تجعلها تتماشى مع بعضها البعض. هذه هي عملية المغنطة وتحدث هذه الظاهرة في جميع المواد المغناطيسية مثل الفولاذ والألمنيوم والنحاس وبعض سبائك هذه المعادن. أكاسيد الحديد الموجودة في الحجر الجيري والمغنتيت مغناطيسية بشكل طبيعي (وضعيف نسبيًا) كما هو الحال مع بورون الحديد النيوديميوم في رافعات الخردة ومسرعات الجسيمات والتكوينات المغناطيسية القوية الأخرى مثل المغناطيس الرباعي لتركيز حزم الجسيمات.
يمكن أيضًا إنتاج المغناطيس بشكل مصطنع عن طريق تجميع التركيبة الصحيحة من الحديد والعناصر الأخرى. على سبيل المثال ، يمكن تشكيل سبائك الحديد والكوبالت لإنتاج مغناطيس قوي للغاية ومضغوط. يستخدم عدد من التطبيقات الصناعية هذه التقنية ، ولكن أبرز تطبيقات المغناطيس هو في رفع ودفع القطارات ، التي تسمى القطارات المغناطيسية ، التي تعمل باستخدام المجالات المغناطيسية النبضية لرفعها ودفعها على مسار دون لمسها وتوليد احتكاك ميكانيكي أو ضوضاء. يمكن تطبيق نفس المبادئ على دفع المركبات الفضائية لتمكينها من الوصول إلى المدار دون الحاجة إلى صواريخ معززة.
مصنع اقتران المغناطيس الدائم
