ناقش الضربة القاضية الحرارية والقيود في مواد المغناطيس المختلفة.
تكون جميع المواد المغناطيسية ممغنطة تمامًا في جميع الأوقات بالقدر الذي تسمح به حالتها الحرارية. قبل "المغنطة" ، يتم ترتيب المجالات المغناطيسية بشكل عشوائي لتقليل حالة الطاقة الداخلية (والخارجية). تقوم المغنطة بتدوير المجالات المغناطيسية إلى محاذاة مشتركة. تحافظ المغناطيسات الدائمة على هذه المحاذاة إلى حد ما ، اعتمادًا على آليات الهندسة والكيمياء والتباين. ضع في اعتبارك تباين الخواص هنا على أنه كل تلك الأشياء التي تقاوم القوة الممغنطة ، وبالتالي قوة إزالة المغناطيسية أيضًا.
المجالات المغناطيسية في مركز المغناطيس تدعم بعضها البعض ، لكن تلك المجالات الأقرب إلى الجوانب والنهايات والحواف الهندسية لها دعم أقل ، وبعضها ينعكس بواسطة المجال الخارجي للمغناطيس ، والذي له قطبية معاكسة للحقل الداخلي. عندما يتم تطبيق الحرارة ، تتسبب مدارات الإلكترون الأطول في إضعاف جميع المجالات إلى حد ما ، كما أن تلك التي تتعرض لمزيد من المجال الخارجي (أو تكون أضعف لسبب آخر) ستنعكس أيضًا.
الضربة القاضية الحرارية هي عملية رفع درجة حرارة المغناطيس إلى درجة الحرارة المتوقعة في التطبيق ، لذا فإن أي تغيير وشيك سيحدث قبل تثبيت المغناطيس. في درجات الحرارة المرتفعة ، ستكون قوة إزالة المغناطيس للمغناطيس المعزول هي قوة إزالة المغناطيسية الذاتية الخاصة بها ، لذلك يجب أن يتم التثبيت الحراري في تركيبات تعيد إنتاج معامل نفاذية التشغيل لتجنب فقدان مستويات التدفق المفيدة والمستقرة.
هل تزداد كثافة تدفق المغناطيس عندما يعمل في درجات حرارة منخفضة جدًا (على سبيل المثال -60 درجة مئوية)؟
نعم ، يكون تأثير درجة الحرارة خطيًا إلى حد ما على مدى +/- 100 درجة مئوية ، لذلك تكون مدارات الإلكترون أقصر وستظهر المغناطيسات المعدنية زيادة في كثافة التدفق. مغناطيس السيراميك هو الاستثناء.
كيف تستقر حرارة المغناطيس؟ متى يجب القيام بذلك ، ولأي فائدة ، وماذا يفعل بالضبط للمغناطيس؟
المغناطيس هو الحرارة المستقرة من خلال تعريضه لدرجات حرارة مرتفعة لفترة زمنية محددة. يتم ذلك للتحضير للخسائر التي لا رجعة فيها للمغناطيسية التي تتعرض لها معظم المغناطيسات عند تعرضها لدرجات حرارة مرتفعة.
يمكنك التفكير في تثبيت الحرارة كضمان ضد درجات الحرارة المرتفعة. نوصي بذلك عندما يرى المغناطيس درجات حرارة عالية بانتظام أثناء الخدمة.
هناك نوعان من الخسائر المغناطيسية عند تسخين المغناطيس إلى درجات حرارة مرتفعة: قابل للعكس ولا رجوع فيه.
فقدان المغناطيس العكسي هو ضعف المغناطيس عند تسخينه إلى درجات حرارة مرتفعة. يطلق عليه عكسها لأن المغناطيس يستعيد هذا الجزء بالكامل عند العودة إلى درجة حرارة الغرفة.
يحدث فقدان مغناطيسي لا رجعة فيه أيضًا في درجات حرارة مرتفعة ولكن لا يتم استعادته عند العودة إلى درجة حرارة الغرفة. إنها خسارة دائمة ، ما لم يتم إعادة المغناطيس لإعادة المغناطيسية. هذا تأثير لمرة واحدة فقط.
مثال: مغناطيس معين ينتج 1000 غاوس في درجة حرارة الغرفة. تُخبز على حرارة 200 درجة مئوية (400 درجة فهرنهايت). بينما في درجة الحرارة هذه ، فإنها تنتج 850 غاوس فقط. عند العودة إلى درجة حرارة الغرفة ، تقوم بقياسها وتجد أنها تنتج الآن فقط 950 غاوس. 50 غاوس المفقودة هي الخسارة التي لا رجعة فيها. إذا تم إرجاع المغناطيس إلى 200 درجة مئوية ، فسيظل ينتج 850 غاوس. إذا تم نقله إلى درجة حرارة أعلى ، فسوف يفقد المزيد من الإنتاج.
يعتمد مقدار الخسارة التي لا رجعة فيها على العديد من العوامل ، بما في ذلك نوع المادة المغناطيسية وشكل المغناطيس ودرجة الحرارة التي يتعرض لها ومقدار الوقت الذي يرى فيه درجة الحرارة هذه
شيء آخر يجب أخذه في الاعتبار بشأن تثبيت الحرارة: يجب عادةً عزل المغناطيس أثناء العملية ، ويجب عدم تكديسه في الفرن. يعني هذا عادةً أنه يجب التعامل مع كل مغناطيس على حدة ، الأمر الذي له تكلفة إضافية مرتبطة به.
ماذا يحدث للمغناطيس عندما ترتفع درجات حرارة التشغيل أو تنقص؟
عندما نتحدث عن زيادة درجة الحرارة وانخفاضها ، فإننا نتحدث عن التغييرات المتعلقة بـ "درجة حرارة الغرفة" والتي هي مجرد نقطة اعتباطية نبدأ منها. لفهم تأثيرات درجة الحرارة ، نحتاج إلى إلقاء نظرة على التركيب الذري للعناصر التي تتكون منها السبيكة. تحتوي الذرات على نواة تدور حولها الإلكترونات الدوارة. مع زيادة درجة الحرارة (من الصفر المطلق) ، تزداد المسافة من النواة والإلكترونات الأخرى بحيث تتبع مسارًا أطول ويكون تأثيرها أقل على بعضها البعض ، وتقل الخصائص المغناطيسية للمغناطيسات المعدنية بشكل عام.