Unikalne właściwości niektórych substancji zawsze zaskakiwały ludzi swoją niezwykłością. Szczególną uwagę zwrócono na zdolność niektórych metali i kamieni do odpychania się lub przyciągania. Przez wszystkie wieki wzbudziło to zainteresowanie mędrców i wielką niespodziankę zwykłych mieszkańców.
Od XII do XIII wieku zaczęto go aktywnie wykorzystywać do produkcji kompasów i innych innowacyjnych wynalazków. Dzisiaj możesz zobaczyć powszechność i różnorodność magnesów we wszystkich obszarach naszego życia. Za każdym razem, gdy spotykamy inny produkt z magnesem, często zadajemy sobie pytanie: „Jak sobie radzą magnesy?”
Rodzaje magnesów
Istnieje kilka rodzajów magnesów:
- Stały;
- Chwilowy;
- Elektromagnes;
Różnica między pierwszymi dwoma magnesami polega na stopniu magnetyzacji i czasie retencji pola wewnątrz siebie. W zależności od składu pole magnetyczne będzie słabsze lub silniejsze i bardziej odporne na pola zewnętrzne. Elektromagnes nie jest prawdziwym magnesem, jest jedynie efektem elektryczności, która wytwarza pole magnetyczne wokół metalowego rdzenia.
Interesujący fakt: Po raz pierwszy badania tej substancji przeprowadził nasz krajowy naukowiec Peter Peregrin. W 1269 roku opublikował „Księgę magnesu”, która opisywała unikalne właściwości materii i jej interakcji ze światem zewnętrznym.
Z czego wykonane są magnesy?
Do produkcji magnesów stałych i tymczasowych stosuje się żelazo, neodym, bor, kobalt, samarium, alnico i ferryt. Są one kruszone w kilku etapach i topione, pieczone lub prasowane, aby uzyskać stałe lub tymczasowe pole magnetyczne. W zależności od rodzaju magnesów i wymaganych właściwości zmienia się skład i proporcje składników.
Ta produkcja pozwala uzyskać trzy rodzaje magnesów:
- Prasowany;
- Odlew;
- Spiekany;
Wytwarzanie magnesów
Elektromagnesy są wytwarzane przez owinięcie drutu wokół metalowego rdzenia. Zmiana rozmiaru rdzenia i długości drutu zmienia moc pola, ilość zużytej energii elektrycznej i rozmiar urządzenia.
Wybór komponentów
Produkowane są magnesy trwałe i tymczasowe o różnej sile pola i odporności na wpływy środowiska. Przed rozpoczęciem produkcji klient określa skład i formę przyszłych produktów, w zależności od miejsca użytkowania i wysokich kosztów produkcji. Do jednego grama wszystkie komponenty są wybierane i wysyłane do pierwszego etapu produkcji.
Wytapianie
Operator ładuje wszystkie elementy przyszłego magnesu do elektrycznego pieca próżniowego. Po sprawdzeniu wyposażenia i zgodności ilości materiału piec zostaje zamknięty. Za pomocą pompy całe powietrze jest wypompowywane z komory i rozpoczyna się proces topienia. Powietrze z komory jest usuwane, aby zapobiec utlenianiu żelaza i możliwej utracie mocy pola. Stopioną mieszaninę wlewa się niezależnie do formy, a operator oczekuje, że całkowicie ostygnie.Rezultatem jest brykiet, który ma już właściwości magnetyczne.
Niszczenie
Jednorodny stop w specjalnych kruszarkach jest kruszony w dwóch etapach. W wyniku pierwotnego rozdrobnienia brykietu uzyskuje się duże cząstki wielkości małego żwiru. Po wtórnym kruszeniu powstaje proszek o wielkości cząstek kilku mikronów. Jest to konieczne, w następnym kroku, do prawidłowego ustawienia pól magnetycznych.
Groźny
Proszek jest ładowany do specjalnego aparatu, w którym pod wpływem pola magnetycznego i ciśnienia mechanicznego prasuje się go w brykiety o wymaganej wielkości i kształcie. Podczas ekspozycji na pole magnetyczne namagnesowane cząstki wewnątrz proszku są wysyłane w jednym kierunku. W rezultacie polaryzacja przyszłego magnesu jest wyrównana. Gotowe brykiety pakowane są w szczelne torby i pompowane powietrze od wewnątrz. Jest to konieczne, aby zapobiec utlenianiu metalu i utracie właściwości magnetycznych.
Spiekanie
Brykiet jest umieszczany w specjalnym piecu, z którego usuwane jest powietrze, a pod wpływem wysokiej temperatury wszystkie elementy są spiekane w jeden magnes. Produkt zyskuje wysoką wytrzymałość i zwiększa moc pól magnetycznych.
Zakończenie produkcji
Magnesy można dodatkowo ciąć, szlifować i powlekać warstwą ochronną. Gotowe produkty przechodzą kontrolę jakości, są pakowane i wysyłane do klienta.
Interesujący fakt: Pierwsza kopalnia rudy magnetycznej została zbudowana na wzgórzach magnezji w Azji Mniejszej. Wiele ton rudy wydobyto z jelit,który był używany do produkcji kompasów i innych unikalnych narzędzi.
Technologia produkcji magnesów polega na zmieszaniu kilku składników i otrzymaniu produktu, który emituje pole magnetyczne. W zależności od składu i proporcji w każdym przypadku proces będzie nieco inny. Gotowe produkty będą wykorzystywane w różnych obszarach naszego życia, od dużych silników elektrycznych po pamiątki na lodówce.