Hướng định hướng và từ hóa của nam châm

Từ hóa là một quá trình thiết yếu trong sản xuất nam châm. Nếu nam châm không bị từ hóa thì nó sẽ không có từ tính và mất đi chức năng cơ bản là nam châm vĩnh cửu. Là một phôi ba chiều, nam châm có nhiều hình dạng và kích cỡ khác nhau. Làm thế nào để từ hóa nam châm? Hiệu ứng từ hóa có giống nhau theo các hướng khác nhau không? Hôm nay chúng ta sẽ nói về những vấn đề này.

Hướng từ hóa phụ thuộc vào hướng định hướng

Xác định hướng từ hóa dễ dàng dựa trên hướng định hướng và chỉ dọc theo hướng từ hóa dễ dàng, nam châm mới có thể đạt đến độ bão hòa với năng lượng tối thiểu. định hướng là gì? Định hướng thực chất là từ hóa, nhưng trong quá trình sản xuất và hình thành nam châm, quá trình từ hóa trước được áp dụng cho bột từ tính chưa được làm đặc cuối cùng hoặc cho hợp kim chưa được hình thành cuối cùng trong quá trình xử lý nhiệt, sao cho các miền từ tính được được sắp xếp càng đồng đều càng tốt dọc theo hướng của trường từ hóa. Mức độ sắp xếp càng cao thì mức độ định hướng càng tốt và từ tính dư của nam châm càng cao. Định hướng có thể được coi đơn giản là việc xây dựng đường, tương tự như việc xây dựng đường cao tốc theo hướng Bắc Nam. Các phương tiện chỉ có thể di chuyển về phía Nam hoặc phía Bắc và không thể di chuyển theo các hướng khác. Các miền từ sau khi định hướng cũng được sắp xếp theo cả hai hướng, tức là nếu định hướng theo chiều dọc thì chúng chỉ có thể bị từ hóa theo hướng thẳng đứng, có thể lên 'N' và xuống 'S', hoặc lên 'S' và xuống 'N'.

Tùy theo liệu có mối liên kết định hướng trong quá trình sản xuất nam châm hay không, vật liệu nam châm vĩnh cửu có thể được chia thành hai loại. Trong số đó, vật liệu định hướng được gọi là vật liệu dị hướng (còn gọi là vật liệu dị hướng), và vật liệu không định hướng được gọi là vật liệu đẳng hướng (còn gọi là đẳng hướng). Từ tính của vật liệu dị hướng mạnh hơn vật liệu đẳng hướng. Từ tính dư của vật liệu đẳng hướng chỉ có thể đạt tới một nửa tính dị hướng và sản phẩm năng lượng từ tính chỉ có thể đạt tới một phần tư tính dị hướng. Tuy nhiên, độ cưỡng bức nội tại của tính đẳng hướng cao hơn tính dị hướng và đường cong khử từ của tính dị hướng có độ vuông góc tốt hơn, trong khi tính đẳng hướng kém hơn.

Đối với nam châm dị hướng, do sự sắp xếp có trật tự của các miền từ sau khi định hướng nên từ hóa phải cùng trục hoặc cùng kích thước với hướng định hướng, như minh họa trong hình sau. Nam châm định hướng cao có thể được từ hóa ở dạng lên 'N' và xuống 'S' hoặc lên 'S' và xuống 'N', hoặc theo nhiều cách kết hợp lên 'N', xuống 'S' và lên 'S' và xuống 'N'.

Nam châm đẳng hướng khó định hướng, nghĩa là các miền từ được sắp xếp ngẫu nhiên. Mặc dù hiệu suất của chúng không cao nhưng chúng có thể bị từ hóa theo mọi hướng, tùy thuộc vào loại từ trường được áp dụng. Do đó, giống như một số lượng lớn các vòng boron sắt neodymium liên kết đẳng hướng được làm bằng các vòng đa cực bức xạ, miễn là kẹp từ hóa có thể thực hiện phương pháp từ hóa, nam châm có thể được từ hóa, như trong hình sau.