گرید آهنرباها و جداول آن
گرید آهنربا چیست؟
گرید آهنربا به شکل ساده نشان دهنده قدرت و پایداری آن است. هر چه گرید یک آهنربا بالاتر باشد آن آهنربا قدرت بالاتری دارد و این قدرت پایدارتر است. در حال حاضر آهنرباهای نئودیمیوم بیشترین قدرت را دارند و بالاترین گرید آنها N55 می‌باشد.
برای اندازه‌گیری قدرت آهنربا از واحد گاوس استفاده می‌شود که متناسب با میزان نیروی کششی است که آهنربا می‌تواند تولید کند. علاوه بر آن، میزان دائمی بودن (پایداری) این نیرو نیر، بر حسب واحد Oerested اندازه گرفته می‌شود. چون هر دوی این اعداد دارای اهمیت هستند حاصلضرب گاوس در اورستد به عنوان حداکثر میزان انرژی تولیدی توسط آهنربا و بر حسب واحد MGOe (Mega Gauss Oersteds) بیان می‌شود، که همان عدد گرید آهنربا می‌باشد.
گرید آهنرباهای دائمی
همانطور که در جدول دیده می‌شود قویترین آهنرباها از نوع نئودیمیوم هستند و گرید آنها از 30H تا 55 را شامل می‌شود. البته انتخاب آهنربای مناسب به پارامترهای بسیاری بستگی دارد و نمی‌توان فقط به گرید آن توجه کرده و قویترین آهنربای ممکن را خریداری کرد. در بسیاری از موارد می‌توان با استفاده از آهنربای بزرگتر و گرید پایین‌تر، در هزینه‌ها صرفه جویی کرد. برخی از پارامترها عبارتند از:
- حداکثر ابعاد آهنربای قابل استفاده
- درجه حرارت
- شرایط محیطی (از قبل خورنده بودن محیط، رطوبت و…)
گرید آهنرباهای نئودیمیوم زینتر شده
زینتر به معنای حرارت دهی به پودر مواد است. عناصر یا مواد مختلف با هم ترکیب شده و در قالب مخصوص به آنها حرارت داده می‌شود تا ذرات به هم بچسبند.
آهنرباهای نئودیمیوم زینتر شده از عناصر نئودیمیوم، آهن و بر (NdFeB) تشکیل می‌شود. این آهنرباها قویترین آهنربایهای دائمی جهان هستند ولی به دما حساس هستند و گریدهای معمولی را حتی نمی‌توان در 100 درجه سانتی‌گراد به کار برد. البته برخی گریدهای ویژه دمای بالا، ساخته شده‌اند که تا 200 درجه قابل استفاده هستند. این آهنرباها ترد و شکننده هستند و با افزایش گرید آنها، تردی نیز افزایش می‌یابد. همچنین در مقابل هوا به سرعت اکسید می‌شوند، به همین دلیل معمولا سطح اهنربا با لایه نازکی از نیکل پوشش‌دهی می‌شود.
گرید آهنرباهای ساماریوم کبالت (SmCo)
آهنرباهای ساماریوم کبالت پس از آهنرباهای نئودیمیوم، قویترین آهنرباهای دائمی هستند ولی می‌توان آنها را تا دماهای حدود 300 درجه سانتی‌گراد به کار برد. همچنین آهنرباهای ساماریوم کبالت مقابل اکسید شدن مقاومت بسیار بهتری دارند، به همین دلیل معمولا نیازی به پوشش‌دهی این آهنرباها نیست.
گرید آهنرباهای نئودیمیوم چسبانده شده (Bonded)
این گروه از آهنرباها با ریخته‌گری و قالب‌گیری ساخته می‌شوند و می‌توان آنها را پس از ساخت، ماشین‌کاری کرد و به شکل‌های مختلف و پیچیده درآورد. آهنرباهای نئودیمیوم چسبانده شده مقاومت بهتری در مقابل اکسیداسیون نسبت به آهنرباهای زینتر شده دارند ولی خاصیت مغناطیسی آنها ضعیف‌تر است.
گرید آهنرباهای آلومینیوم نیکل کبالت (آلنیکو)
آهنرباهای آلنیکو (AlNiCo) بسیار پایدار هستند و دارای مقاومت خوبی در مقابل اکسیداسیون هستند.
همچنین با کنترل ترکیب آلیاژی و عملیات حرارتی، می‌توان خواص آهنربا را با توجه به کاربرد آن، کنترل کرد و به همین دلیل بسیار پر کاربرد هستند.
گرید آهنرباهای فریت (سرامیک)
آهنرباهای فریت از ترکیب کامپوزیت اکسید آهن به همراه کربناتباریوم-استرانتیوم و با استفاده از روش‌های ساخت سرامیک‌ها، تولید می‌شوند. این آهنرباها مشابه با مواد سرامیکی، ترد و شکننده هستند.
گرید آهنرباهای انعطاف‌پذیر (لاستیکی)
آهنرباهای لاستیکی معمولا با ترکیب پورد آهنرباهای فریت یا نئودیمیوم و مواد لاستیکی طبیعی و یا صنعتی ساخته می‌شوند. این آهنرباها به دلیل قیمت پایین و سادگی استفاده، کاربردهای بسیاری دارند.
آهنرباهای لاستیکی معمولا به شکل نوار و یا ورق ساخته می‌شوند و در موتورهای کوچک و تابلوها به کار برده می‌شوند.
