Mıknatıslar, diğer materyalleri gerçekten dokunmadan çeken veya iten bir alan üreten malzemelerdir. Doğal mıknatıslar en az M.S 500’den beri kullanılmış ve üzerine çalışılmıştır. İnsan yapımı mıknatıslar ise yeni sınıfları 1980’lerde son zamanlarda geliştirilmiştir. Mıknatıslar, maglev trenlerini levitating için elektrik üretmek için bakkal listesinin buzdolabına yapışmasını sağlayan her şey için kullanılabilmektedir.
Kalıcı Mıknatıslar
Kalıcı mıknatıslar en bilinen mıknatıs türüdür. Kalıcı olarak adlandırılırlar çünkü bir kez mıknatıslanmış olduklarında, bazı kalıcı mıknatıslar yüksek sıcaklıklardan veya ani düşüşlerden etkilenmesine rağmen, en azından bir dereceye kadar manyetize olurlar. Bazı sabit mıknatıslar belirli bir sıcaklıkta güç kaybedecek ve sonunda aşırı sıcaklıklarda demanyetize olacaktır.
Kalıcı Mıknatıs Çeşitleri
Kalıcı mıknatıslar, buzdolabı kapılarımıza asılı mıknatıslar gibi en tanıdıklarımızdır. Manyetize olduklarında, bir dereceye kadar manyetizmaya sahip olmaları bakımından kalıcıdırlar. Göreceğimiz gibi, farklı kalıcı mıknatıs tipleri, demanyetize olmaları, kuvvetlerinin ne kadar olabileceği, güçlerinin sıcaklıkla nasıl değiştiği vb. Ile ilgili farklı özelliklere sahiptir. Kalıcı mıknatıslar akla gelebilecek herhangi bir şekilde yapılabilir. Yuvarlak çubuklar, dikdörtgen çubuklar, nallar, halkalar veya çörekler, diskler, dikdörtgenler, çok parmaklı halkalar ve diğer özel şekiller haline getirilebilirler. Bazıları bir kalıba dökülür ve son boyutlara ulaşmak için öğütme gerektirir. Diğerleri, bir kalıba preslenmiş veya basınçla bağlanmış veya sinterlenmiş bir toz olarak başlar. Kalıcı mıknatıs yapmak için kullanılan dört malzeme vardır: seramik veya ferrit, alnico, neodimyum demir bor (NdFeB) ve samaryum kobalt (SmCo). Magnet Man’a göre, seramik veya ferrit mıknatıslar mevcut olan en popüler kalıcı mıknatıslardır. Sıklıkla buzdolaplarının önüne yapışmış olan iş kartı tipi mıknatıslar gibi esnek mıknatıslar bu tiptedir ve bir manyetik tozun esnek bir bağlayıcı ile karıştırılmasıyla üretilir. Alnico mıknatıslar, yani alüminyum, nikel ve kobalt bileşikleri oldukları için ilk kez 1940’larda geliştirilmiştir. Bu tip bir mıknatıs, diğer mıknatıslar veya düşme nedeniyle kolayca demanyetize edilir, ancak diğer kalıcı mıknatıslardan daha yüksek bir sıcaklıkta çalışır. Neodimyum demir bor (NdFeB) ve samaryum kobalt (SmCo), her ikisi de nadir toprak mıknatıslarıdır ve kalıcı mıknatısların en güçlüsüdür. Magnet Man’a göre, bu tip mıknatıslar 1970’lerde ve 1980’lerde nadir topraklardan ya da elementlerin periyodik tablolarının lantanid serilerinden geliştirildi.
Elektromıknatıs
Elektromıknatıslar genellikle demirden yapılmış bir metal göbeğin etrafına sarılmış bir tel bobinden oluşur. Bu malzemeler, bir elektrik akımına maruz kalmadığında, neredeyse hiç manyetik alan yaratmazlar. Bununla birlikte, bir elektrik akımı telden geçirildiğinde, akım kapatılana kadar bir manyetik alan üretilir. Kalıcı mıknatıslardan farklı olarak, bir elektromıknatısın manyetik alanının gücü telden geçen akım miktarını değiştirerek ayarlanabilir. Mıknatısın polaritesi, elektrik akımının akışını tersine çevirerek de manyetik alan yönü değiştirilebilir.
Geçici Mıknatıslar
Geçici mıknatıslar, güçlü bir manyetik alan içinde olduklarında kalıcı bir mıknatıs gibi davranan, ancak manyetik alan kaybolduğunda manyetizmlerini yitiren mıknatıslardır. Kağıt klipsler, metal çiviler ve yumuşak demirden yapılmış diğer öğeler manyetik alana maruz kaldıklarında manyetik hale gelebilir ve geçici olarak mıknatıs gibi davranırlar. Mıknatıstan bir kâğıt klips asılırsa, ilkinden ikinci bir kağıt klips asılabilir. Bununla birlikte, manyetik alan çıkarıldığında, öğe manyetik özelliklerini korumaz ve manyetik alanın orijinal kaynağından çıkarıldığında kâğıt klipleri mıknatıs gibi davranmayacaktır.
Mıknatıslar nasıl yapılır?
Neodimyum Demir Bor mıknatıs = Nd2Fe14B veya Nd15Fe77B8 gibi bir mıknatıs yapmak için 6 temel adım vardır.
1. Demir, bor ve neodimyum alaşımı yapılır. Nd2Fe14B’nin bir alaşımını yapmak için her pound demir için yaklaşık 0.014 libre bor ve 0.369 libre neodimyum gerekir. Bu, eriyecek hale getirmek için 1538 derecenin üzerinde ısıtılmalıdır. Malzemelerin demir ile karıştırılması, bir kek için malzemelerin iyice karıştırılması gibi, çok önemlidir.
2. Alaşım bir toz haline getirilir. Alaşım soğutulduktan sonra, öğütülmesi veya çok ince bir toz haline getirilmesi gerekir.
3. Toz bir kalıba konulur. Tozu bir disk şekline sahip olan bir kalıp içine dökülür, fakat aynı zamanda son parçanın kalınlığından daha derinde olacak şekilde konulur. Ardından, tozu katı bir diske sıkıştırmak için toz yüzlerce libre basınçla sıkıştırılır. Isı genellikle parçacıkların birbirine kaynaşmasına yardımcı olmak için kullanılır ve sinterlenmiş bir mıknatıs olarak adlandırılır. Bazen bir arada tutmaya yardımcı olmak için bir yapıştırıcı kullanılır ve bir bağlanmış mıknatıs olarak kabul edilir. Kesin nihai boyutlara ulaşmak için parçayı öğütmeniz gerekebilir.
4. Mıknatısın korozyon direncini arttırmak için diskin ince bir nikel filmle kaplanması gerekir. Bazen altın bir film kullanılır, çinko veya epoksi kaplama. Nikel demir gibi oksitlenmez, bu yüzden dokunacak mıknatıslar için harika çalışır.
5. Mıknatısı manyetize edilir. Çok kısa bir süre için çok büyük bir akım darbesi geçirilen tel bobinine sahip olan bir mıknatıslama tertibatına yerleştirilecektir. Mıknatıs yerinde tutulmalıdır, böylece bir şey ya da birisine vurulmaz. Mıknatısını aslında mıknatıslamak için saniyenin binde birini alır.
6. Mühendisler genellikle tasarladıkları ürünü doğru şekilde yapmak için özel şekiller veya özel mıknatıslama konfigürasyonları gerektirir. Mıknatıs üreticisi ile konuşurlar ve gerekli olan mıknatısın en iyi şekilde nasıl yapılacağını belirlerler. Bu yüzden kataloglarda çok fazla farklı şekil ve boyutta mıknatıs var.
Kaynakça:
https://sciencing.com/types-magnets-8085073.html
http://www.coolmagnetman.com/magtypes.htm
Yazar: Meltem Yıldırım