Sự hình thành nam châm vĩnh cửu

Thép hoặc các vật liệu khác có thể trở thành nam châm vĩnh cửu vì sau khi được xử lý và xử lý đúng cách, phần không đồng đều bên trong ở trạng thái tốt hơn và lực cưỡng bức là lớn nhất. Cấu trúc tinh thể, ứng suất bên trong và các tính không đồng nhất khác của sắt rất nhỏ và lực cưỡng bức đương nhiên là nhỏ. Nó không cần từ trường mạnh để từ hóa hoặc khử từ. Vì vậy nó không thể trở thành nam châm vĩnh cửu. Nói chung, các vật liệu dễ từ hóa và khử từ được gọi là vật liệu từ tính “mềm”. Vật liệu từ tính “mềm” không thể dùng làm nam châm vĩnh cửu, sắt thuộc loại vật liệu này

Click để tham quan sản phẩm của chúng tôi: Nam châm NdFeB thiêu kết

Cũng giống như những loại thanh thép từ tính mà bạn thường thấy. Nam châm vĩnh cửu là vật có thể giữ lại một lượng từ hóa dư nhất định sau khi loại bỏ từ trường bên ngoài. Để làm cho độ từ hóa dư của một vật như vậy bằng 0 và từ tính bị loại bỏ hoàn toàn thì phải thêm một từ trường ngược. Độ lớn của từ trường ngược cần thiết để khử từ hoàn toàn chất sắt từ được gọi là độ cưỡng bức của chất sắt từ. Cả thép và sắt đều có tính sắt từ, nhưng độ kháng từ của chúng khác nhau. Thép có độ cưỡng bức lớn hơn, trong khi sắt có độ cưỡng bức nhỏ hơn. Điều này là do trong quá trình sản xuất thép, cacbon, vonfram, crom và các nguyên tố khác được thêm vào sắt để tạo ra thép cacbon, thép vonfram, thép crom, v.v. Việc bổ sung cacbon, vonfram, crom và các nguyên tố khác gây ra sự không đồng nhất khác nhau trong thép trong điều kiện nhiệt độ bình thường, chẳng hạn như cấu trúc tinh thể không đồng đều, ứng suất bên trong không đồng đều và cường độ từ tính không đồng đều. Những tính chất vật lý không đồng nhất này đều làm tăng tính kháng từ của thép. Hơn nữa, mức độ không đồng đều trong một phạm vi nhất định càng lớn thì lực cưỡng bức càng lớn. Tuy nhiên, những tính không đồng nhất này không phải là trạng thái tốt hơn mà thép đã hoặc đã đạt được trong bất kỳ trường hợp nào. Để đạt được trạng thái không đồng nhất bên trong tốt hơn của thép, phải tiến hành xử lý nhiệt hoặc gia công thích hợp. Ví dụ, ở trạng thái nấu chảy, thép cacbon có tính chất từ ​​giống như sắt thông thường; sau khi được làm nguội ở nhiệt độ cao, sự không đồng đều sẽ phát triển nhanh chóng và nó có thể trở thành vật liệu nam châm vĩnh cửu. Nếu thép được làm nguội từ từ ở nhiệt độ cao hoặc thép tôi được nấu chảy ở nhiệt độ 600 hoặc 700 độ C, các nguyên tử bên trong sẽ có đủ thời gian để sắp xếp thành cấu trúc ổn định và tính không đồng nhất khác nhau sẽ giảm đi. Lực cưỡng bức giảm đi tương ứng và nó không còn trở thành vật liệu nam châm vĩnh cửu nữa.