انواع آهنربای سخت مغناطیسی

آهنرباهای سخت بر اساس خواصشان و قیمتشان کاربردهای مختلفی پیدا کرده اند. بیشترین استفاده از قطعات آهنربایی در سیستم های صوتی مانند میکروفن و بلندگو وحتی سیستم های تصویری قدیمی مانند تلویزیون و مانیتورها، موتورها، لوازم خانگی، جداکننده ها، موسیقی و هنرهای تجسمی و نقاشی، نوارهای مغناطیسی، نگهدارنده ها، قطب نماها، کارتهای اعتباری، تجهیزات پزشکی و عکس برداری مانند MRI، سیستم های بازیافت، صنایع غذایی، صنایع حمل و نقل، صنایع الکترونیکی و … می باشد.

1- آهنربای سخت آلنیکو (AlNiCo)

چنانچه از اسم این نوع از آهنرباها مشخص است از سه عنصر آلومینیوم و نیکل و کبالت ساخته شده اند و جزء قدیمی ترین آهنرباهای ساخت بشر می باشند. و دارای پسماند مغناطیسی بالا و کورسیویتی پایین هستند. این نوع از آهنرباها دارای خواص مقاومت به خوردگی و حفظ خواص مغناطیس در دماهای بالا هستند. بیشترین دمایی که می توان از این آهنرباها استفاده نمود دمای 860 درجه سانتیگراد است. این نوع از آهنربا بیشتر در موتورها و ماشین های مغناطیسی و آهنرباهای آموزشی، موتورهای الکتریکی، گیتار، میکروفون، حسگرها، دستگاه های درمان حرارتی، بلبرینگها، اجزای فضاپیما و هواپیما، ماشین های دوار، متر و ابزار، تجهیزات جابجایی با دمای بالا، جیگ های عملیات حرارتی، وسایل پزشکی، روباتها، رادار، سیستم های امنیتی، اتوماسیون و دستگاه MRI، آهنرباهای کله گاوی، پمپ کوپلینگ، لوله های MRI و NMR و TWT، ژنراتور، سیستم های صوتی، حسگرهای نظامی، دستگاه های Hall-Effect، طیف سنج های جرمی و دربها استفاده می شود.

2- آهنربای سخت نئودیمیم (NdFeBr)

این نوع از آهنرباها به عنوان قوی ترین آهنرباها شناخته می شوند. این نوع از آهنرباها که معمولا به صورت براق و پوشش داده شده در فروشگاه ها با آن مواجه شده ایم، با توجه به خاصیت مغناطیسی قوی ای که دارند بسیار مورد توجه قرار می گیرند. از جمله جاهایی که برای ما بسیار جذاب بوده است استفاده از این نوع آهنرباها در اسباب بازیهای آهنربایی است. اما باید دقت کرد که این نوع از آهنربا در جاهای دیگری نیز استفاده می شود:
موتورهای آسانسور، سروو موتورها، استفاده به عنوان EV (electro vehicle) magnet، آهنرباهای ژنراتور بادی، موتورهای کمپرسور، موتورهای با سرعت بالا، موتورهای ضد انفجار. در کل در جاهایی که نیاز به راندمان بالاست از این نوع از آهنرباها استفاده می شود.

بر روی این نوع از آهنرباها پوشش های مختلفی مانند پوشش های روی، تفلون، کامپوزیت زمینه آلومینیوم، فسفر، نیکل (NiCuNi) و اپوکسی (NiCu+EP, NiCuNi+EP, P+EP) اعمال می شود. حداکثر دمای استفاده از این نوع آهنربا 80 درجه سانتیگراد می باشد.
تعدادی از کاربردهای این آهنربا در شکل زیر نمایش داده شده است:
همچنین این آهنربا در لوازم خانگی مانند سیستم های قطع کننده خلا؛ سیستم اندازه گیرنده آب، برق و گاز و صدا؛ سنسورها و reed switch و در مدارهای الکتروکستیک مانند سیستم های صوتی ماشین، استیجها، میکروفن ها و بلندگوها، رسیورها، سیستم صوتی ماشین و زنگهای هشدار و در موتورهای VCM وCD-DVD Rom، سروو موتور، موتورهای ویبره، میکرو موتورها، موتورهای لرزاننده (vibrator) و جداکننده های مغناطیسی و سازهای موسیقی مانند گیتار کاربرد دارد.

3- آهنربای سخت ساماریم کبالت (SmCo)

این نوع از آهنرباها در رده دوم از لحاظ خواص مغناطیسی قرار دارند. حفظ خواص مغناطیسی در دمای بالا و مقاومت به خوردگی از خصوصیات این نوع از آهنرباها می باشد که می توان بدون استفاده از پوشش از این نوع آهنرباها استفاده نمود. این نوع از آهنربا با دو ترکیب مختلف SmCo5 و Sm2Co17 ساخته می شود. با توجه به خصوصیات ذکر شده، این نوع از آهنربا در مصارف زیر کاربرد دارد:
دستگاه های الکتروآکوستیک، دستگاه های اندازه گیری، دستگاه های مایکرویو، ماشین کاری، سنسورها و موتورها، ماشین های مسابقه و جاهایی که دما بالا می رود، ماشین های توربو، travelling-waves tube، پمپهای دوتایی، محیطهای مرطوب، موتورهای با عملکرد بالا، محرک ها (actuators)، موتورهای برقی، دستگاه های جداسازی مغناطیسی، کوپلینگ مغناطیسی، بلبرینگ مغناطیسی، حسگرها، تجهیزات حفاری، تجهیزات توربین بادی، سیستم های بازیابی انرژی، وسایل پزشکی، اجزای موشک، اتوماسیون صنعتی، بازرسی خطوط لوله، بازوهای روباتیک، ژیروسکوپ، شتاب سنج، شتاب دهنده ذرات، درایو مغناطیسی، رسوب پاشی، halbach، جذب کننده امواج رادار در سیستم های نظامی به منظور شناسایی نشدن.
لازم به ذکر است که انواع مختلف این نوع آهنربا حداکثر تا دمای 350 درجه سانتیگراد قابل استفاده می باشند. میزان پسماند مغناطیسی در این نوع از آهنرباها از 0.8 تا 1.145 تسلا برشمرده شده است. همچنین در دماهای بسیار پایین نیز استفاده از این نوع آهنربا کاربرد دارد.

4- آهنربای سخت فریتی یا سرامیکی (Ba(Sr)Fe2O3)

آهنربای سخت فریتی دارای سختی بالایی هستند و خاصیت مغناطیسی خود را به خوبی حفظ می کند. و نسبت به سایر انواع آهنرباها ارزانتر می باشند.
از مواردی که می توان از این آهنربا استفاده نمود می توان به موارد زیر اشاره کرد:
نوارهای یخچال، نوارهای مغناطیسی، سیستم های ذخیره حافظه، دستگاه های حرارتی، نوارهای کارتهای اعتباری، سوییچ ها، رله ها، دستگاه های گردابی ادی، آهربای یخچال، وایت برد، وسایل تزئینی دکوراسیون و هدایای تبلیغاتی، جاروبرقی، میکسر میوه، ماشین لباسشویی، ماشین ظرفشویی، دریل ها، خشک کن ها، مایکروویو ها و … همچنین توربین های بادی، توربینهای موج و توربو ژنراتورها، موتورهای استارت، موتورهای برف پاک کن، موتورهای شیشه بالابر، سیستم های الکترونیکی، پمپ های خودرو، صندلی های متحرک، بلندگوها، سیستم های ABS، چاپگرها، میکروفن ها، زنگ ها، بوق ها، پرینترها، استپ موتورها از دیگر کاربردهای این قطعات هستند.