అయస్కాంత పదార్థాల వర్గీకరణ మరియు ప్రాథమిక లక్షణాలు
ప్రకృతిలోని అన్ని పదార్థాలు అయస్కాంతంగా ఉంటాయి, అవి నిర్దిష్ట అయస్కాంత లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి మరియు బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రంతో ఒక నిర్దిష్ట మార్గంలో సంకర్షణ చెందుతాయి.
సాంకేతికతలో ఉపయోగించే పదార్థాలను అయస్కాంత అని పిలుస్తారు, వాటి అయస్కాంత లక్షణాలను పరిగణనలోకి తీసుకుంటుంది. పదార్ధం యొక్క అయస్కాంత లక్షణాలు మైక్రోపార్టికల్స్ యొక్క అయస్కాంత లక్షణాలు, అణువులు మరియు అణువుల నిర్మాణంపై ఆధారపడి ఉంటాయి.
అయస్కాంత పదార్థాల వర్గీకరణ
అయస్కాంత పదార్థాలు బలహీనంగా అయస్కాంత మరియు బలంగా అయస్కాంతంగా విభజించబడ్డాయి.
అయస్కాంతం బలహీనంగా ఉండటం వల్ల డయామాగ్నెట్లు మరియు పారా అయస్కాంతాలు ఉంటాయి.
బలమైన అయస్కాంతం - ఫెర్రో అయస్కాంతాలు, ఇవి అయస్కాంతపరంగా మృదువుగా మరియు అయస్కాంతపరంగా కఠినంగా ఉంటాయి. అధికారికంగా, పదార్థాల అయస్కాంత లక్షణాలలో వ్యత్యాసాన్ని సాపేక్ష అయస్కాంత పారగమ్యత ద్వారా వర్గీకరించవచ్చు.
డయామాగ్నెట్లు పరమాణువులు (అయాన్లు) ఫలిత అయస్కాంత క్షణం లేని పదార్థాలను సూచిస్తాయి. బాహ్యంగా, డయామాగ్నెట్లు అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా తిప్పికొట్టడం ద్వారా తమను తాము వ్యక్తపరుస్తాయి. వీటిలో జింక్, రాగి, బంగారం, పాదరసం మరియు ఇతర పదార్థాలు ఉన్నాయి.
పారా అయస్కాంతాలను పదార్థాలు అంటారు, పరమాణువులు (అయాన్లు) బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రం నుండి స్వతంత్రంగా అయస్కాంత క్షణం ఏర్పడతాయి. బాహ్యంగా, పారా అయస్కాంతాలు ఆకర్షణ ద్వారా వ్యక్తమవుతాయి అసమాన అయస్కాంత క్షేత్రం… వీటిలో అల్యూమినియం, ప్లాటినం, నికెల్ మరియు ఇతర పదార్థాలు ఉన్నాయి.
ఫెర్రో అయస్కాంతాలను పదార్థాలు అంటారు, అందులో వాటి స్వంత (అంతర్గత) అయస్కాంత క్షేత్రం దానికి కారణమైన బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రం కంటే వందల మరియు వేల రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది.
ప్రతి ఫెర్రో అయస్కాంత శరీరం ప్రాంతాలుగా విభజించబడింది - ఆకస్మిక (యాదృచ్ఛిక) అయస్కాంతీకరణ యొక్క చిన్న ప్రాంతాలు. బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రం లేనప్పుడు, వివిధ ప్రాంతాల యొక్క అయస్కాంతీకరణ వెక్టర్స్ యొక్క దిశలు ఏకీభవించవు మరియు ఫలితంగా మొత్తం శరీరం యొక్క అయస్కాంతీకరణ సున్నాగా ఉంటుంది.
మూడు రకాల ఫెర్రో మాగ్నెటిక్ మాగ్నెటైజేషన్ ప్రక్రియలు ఉన్నాయి:
1. మాగ్నెటిక్ డొమైన్ల రివర్సిబుల్ డిస్ప్లేస్మెంట్ ప్రక్రియ. ఈ సందర్భంలో, బాహ్య క్షేత్రం యొక్క దిశకు దగ్గరగా ఉన్న ప్రాంతాల సరిహద్దుల స్థానభ్రంశం ఉంది. ఫీల్డ్ తొలగించబడినప్పుడు, డొమైన్లు వ్యతిరేక దిశలో మారతాయి. రివర్సిబుల్ డొమైన్ స్థానభ్రంశం యొక్క ప్రాంతం అయస్కాంతీకరణ వక్రరేఖ యొక్క ప్రారంభ భాగంలో ఉంది.
2. అయస్కాంత డొమైన్ల కోలుకోలేని స్థానభ్రంశం ప్రక్రియ. ఈ సందర్భంలో, మాగ్నెటిక్ డొమైన్ల మధ్య సరిహద్దుల స్థానభ్రంశం తగ్గుతున్న అయస్కాంత క్షేత్రంతో తొలగించబడదు. మాగ్నెటైజేషన్ రివర్సల్ ప్రక్రియలో డొమైన్ల ప్రారంభ స్థానాలను సాధించవచ్చు.
డొమైన్ సరిహద్దుల యొక్క కోలుకోలేని స్థానభ్రంశం రూపానికి దారి తీస్తుంది అయస్కాంత హిస్టెరిసిస్ - నుండి అయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క లాగ్ క్షేత్ర బలం.
3. డొమైన్ భ్రమణ ప్రక్రియలు. ఈ సందర్భంలో, డొమైన్ సరిహద్దుల స్థానభ్రంశం ప్రక్రియల పూర్తి పదార్థం యొక్క సాంకేతిక సంతృప్తతకు దారితీస్తుంది.సంతృప్త ప్రాంతంలో, అన్ని ప్రాంతాలు ఫీల్డ్ దిశలో తిరుగుతాయి. సంతృప్త ప్రాంతాన్ని చేరే హిస్టెరిసిస్ లూప్ను సరిహద్దు అంటారు.
పరిమితం చేసే హిస్టెరిసిస్ సర్క్యూట్ క్రింది లక్షణాలను కలిగి ఉంది: Bmax — సంతృప్త ప్రేరణ; Br - అవశేష ప్రేరణ; Hc - రిటార్డింగ్ (బలవంతపు) శక్తి.
తక్కువ Hc విలువలు (ఇరుకైన హిస్టెరిసిస్ సైకిల్) మరియు ఎక్కువ ఉన్న పదార్థాలు అయస్కాంత పారగమ్యత సాఫ్ట్ మాగ్నెటిక్ అంటారు.
Hc (వైడ్ హిస్టెరిసిస్ లూప్) మరియు తక్కువ అయస్కాంత పారగమ్యత యొక్క అధిక విలువలు కలిగిన పదార్థాలను అయస్కాంత గట్టి పదార్థాలు అంటారు.
ప్రత్యామ్నాయ అయస్కాంత క్షేత్రాలలో ఫెర్రో అయస్కాంతం యొక్క అయస్కాంతీకరణ సమయంలో, ఉష్ణ శక్తి నష్టాలు ఎల్లప్పుడూ గమనించబడతాయి, అనగా పదార్థం వేడెక్కుతుంది. ఈ నష్టాలు హిస్టెరిసిస్ మరియు ఎడ్డీ కరెంట్ నష్టాలు… హిస్టెరిసిస్ నష్టం హిస్టెరిసిస్ లూప్ ప్రాంతానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. ఎడ్డీ కరెంట్ నష్టాలు ఫెర్రో అయస్కాంతం యొక్క విద్యుత్ నిరోధకతపై ఆధారపడి ఉంటాయి. అధిక నిరోధకత, ఎడ్డీ కరెంట్ నష్టాలు తక్కువగా ఉంటాయి.
అయస్కాంతంగా మృదువైన మరియు అయస్కాంతంగా కఠినమైన పదార్థాలు
మృదువైన అయస్కాంత పదార్థాలు:
1. సాంకేతికంగా స్వచ్ఛమైన ఇనుము (ఎలక్ట్రిక్ తక్కువ కార్బన్ స్టీల్).
2. ఎలక్ట్రోటెక్నికల్ సిలికాన్ స్టీల్స్.
3. ఐరన్-నికెల్ మరియు ఐరన్-కోబాల్ట్ మిశ్రమాలు.
4. సాఫ్ట్ మాగ్నెటిక్ ఫెర్రైట్స్.
తక్కువ-కార్బన్ ఉక్కు (సాంకేతికంగా స్వచ్ఛమైన ఇనుము) యొక్క అయస్కాంత లక్షణాలు మలినాలు, వైకల్యం, ధాన్యం పరిమాణం మరియు వేడి చికిత్స కారణంగా క్రిస్టల్ లాటిస్ యొక్క వక్రీకరణపై ఆధారపడి ఉంటాయి. తక్కువ రెసిస్టివిటీ కారణంగా, వాణిజ్యపరంగా స్వచ్ఛమైన ఇనుము ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్లో చాలా అరుదుగా ఉపయోగించబడుతుంది, ప్రధానంగా DC మాగ్నెటిక్ ఫ్లక్స్ సర్క్యూట్ల కోసం.
ఎలెక్ట్రోటెక్నికల్ సిలికాన్ స్టీల్ సామూహిక వినియోగం కోసం ప్రధాన అయస్కాంత పదార్థం. ఇది ఇనుము-సిలికాన్ మిశ్రమం. సిలికాన్తో మిశ్రమం చేయడం వల్ల బలవంతపు శక్తిని తగ్గించి, ప్రతిఘటనను పెంచడానికి, అంటే ఎడ్డీ కరెంట్ నష్టాలను తగ్గించడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.
షీట్ ఎలక్ట్రికల్ స్టీల్, వ్యక్తిగత షీట్లు లేదా కాయిల్స్లో సరఫరా చేయబడుతుంది మరియు స్ట్రిప్ స్టీల్, కాయిల్స్లో మాత్రమే సరఫరా చేయబడతాయి, ఇవి మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ల (కోర్) తయారీకి ఉద్దేశించిన సెమీ-ఫినిష్డ్ ఉత్పత్తులు.
అయస్కాంత కోర్లు స్టాంపింగ్ లేదా కటింగ్ ద్వారా పొందిన వ్యక్తిగత ప్లేట్ల నుండి లేదా స్ట్రిప్స్ నుండి వైండింగ్ ద్వారా ఏర్పడతాయి.
వాటిని నికెల్-ఐరన్ పెర్మలాయిడ్ మిశ్రమాలు అంటారు... బలహీనమైన అయస్కాంత క్షేత్రాల ప్రాంతంలో అవి పెద్ద ప్రారంభ అయస్కాంత పారగమ్యతను కలిగి ఉంటాయి. పెర్మల్లాయ్ చిన్న పవర్ ట్రాన్స్ఫార్మర్లు, చోక్స్ మరియు రిలేల కోర్ల కోసం ఉపయోగించబడుతుంది.
ఫెర్రైట్లు అధిక నిరోధకత కలిగిన అయస్కాంత సిరామిక్స్, ఇనుము కంటే 1010 రెట్లు ఎక్కువ. ఫెర్రైట్లు అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ సర్క్యూట్లలో ఉపయోగించబడతాయి ఎందుకంటే వాటి అయస్కాంత పారగమ్యత ఆచరణాత్మకంగా పెరుగుతున్న ఫ్రీక్వెన్సీతో తగ్గదు.
ఫెర్రైట్ల యొక్క ప్రతికూలతలు వాటి తక్కువ సంతృప్త ప్రేరణ మరియు తక్కువ యాంత్రిక బలం. అందువల్ల, ఫెర్రైట్లను సాధారణంగా తక్కువ వోల్టేజ్ ఎలక్ట్రానిక్స్లో ఉపయోగిస్తారు.
అయస్కాంతంగా కఠినమైన పదార్థాలు ఉన్నాయి:
1. Fe-Ni-Al మిశ్రమాల ఆధారంగా అయస్కాంతంగా గట్టి పదార్థాలను వేయండి.
2. తదుపరి వేడి చికిత్సతో పొడులను నొక్కడం ద్వారా పొందిన ఘన అయస్కాంత పదార్థాల పొడి.
3. హార్డ్ మాగ్నెటిక్ ఫెర్రైట్లు. అయస్కాంత గట్టి పదార్థాలు శాశ్వత అయస్కాంతాల కోసం పదార్థాలుశాశ్వత అయస్కాంత క్షేత్రం అవసరమయ్యే ఎలక్ట్రిక్ మోటార్లు మరియు ఇతర విద్యుత్ పరికరాలలో ఉపయోగించబడుతుంది.