चुंबकीय गुणों के आधार पर पदार्थ प्रतिचुम्बक, अनुचुम्बक और लौह चुम्बक हैं। और यह लौहचुम्बकीय पदार्थ है जिसमें विशेष गुण होते हैं जो बाकियों से भिन्न होते हैं।
यह किस तरह की सामग्री है और इसमें क्या गुण हैं
एक लौहचुम्बकीय पदार्थ (या लौहचुम्बक) एक ऐसा पदार्थ है जो एक ठोस क्रिस्टलीय या अनाकार अवस्था में होता है, जो किसी भी चुंबकीय क्षेत्र की अनुपस्थिति में केवल कम महत्वपूर्ण तापमान पर, यानी क्यूरी बिंदु से नीचे के तापमान पर चुम्बकित होता है।. इस सामग्री की चुंबकीय संवेदनशीलता सकारात्मक है और एकता से अधिक है। कुछ फेरोमैग्नेट्स में सहज चुंबकत्व हो सकता है, जिसकी ताकत बाहरी कारकों पर निर्भर करेगी। अन्य बातों के अलावा, ऐसी सामग्रियों में उत्कृष्ट चुंबकीय पारगम्यता होती है और ये बाहरी चुंबकीय क्षेत्र को कई लाख गुना बढ़ाने में सक्षम होती हैं।
फेरोमैग्नेट्स के समूह
लौहचुंबकीय पदार्थ के कुल दो समूह हैं:
- चुंबकीय रूप से नरम समूह। इस समूह के लौह चुम्बक छोटे होते हैंचुंबकीय क्षेत्र की ताकत के संकेतक, लेकिन उत्कृष्ट चुंबकीय पारगम्यता (8.0×10-4 H/m से कम) और कम हिस्टैरिसीस नुकसान हैं। नरम चुंबकीय सामग्री में शामिल हैं: पर्मलोय (निकल और लोहे के साथ मिश्र धातु), ऑक्साइड फेरोमैग्नेट (फेराइट्स), मैग्नेटोडायइलेक्ट्रिक्स।
- चुंबकीय रूप से कठोर (या चुंबकीय रूप से कठोर समूह)। इस समूह के लौहचुंबकीय पदार्थों की विशेषताएं पिछले वाले की तुलना में अधिक हैं। चुंबकीय ठोस में उच्च चुंबकीय क्षेत्र की ताकत और अच्छी चुंबकीय पारगम्यता दोनों होती है। वे चुंबक और उपकरणों के उत्पादन के लिए मुख्य सामग्री हैं जहां जबरदस्ती बल का उपयोग किया जाता है और उत्कृष्ट चुंबकीय संवेदनशीलता की आवश्यकता होती है। चुंबकीय रूप से कठोर समूह में लगभग सभी कार्बन और कुछ मिश्र धातु स्टील्स (कोबाल्ट, टंगस्टन और क्रोमियम) शामिल हैं।
चुंबकीय रूप से नरम समूह की सामग्री
जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, नरम चुंबकीय समूह में शामिल हैं:
- Permaloys, जिसमें केवल लोहा और निकल मिश्र धातु होते हैं। पारगम्यता बढ़ाने के लिए क्रोमियम और मोलिब्डेनम को कभी-कभी पर्मलोय में मिलाया जाता है। ठीक से बनाए गए पर्मलोय में उच्च चुंबकीय पारगम्यता और जबरदस्ती होती है।
- फेराइट एक लौहचुंबकीय पदार्थ है जिसमें आयरन और जिंक के ऑक्साइड होते हैं। प्रतिरोध को कम करने के लिए अक्सर मैंगनीज या निकल ऑक्साइड को लोहे और जस्ता में मिलाया जाता है। इसलिए, फेराइट्स को अक्सर उच्च आवृत्ति धाराओं के लिए अर्धचालक के रूप में उपयोग किया जाता है।
- मैग्नेटोडायइलेक्ट्रिक्सएक ढांकता हुआ फिल्म में लिपटे लोहे, मैग्नेटाइट या पर्मलॉय पाउडर का पाउडर मिश्रण है। फेराइट्स की तरह, मैग्नेटोडायइलेक्ट्रिक्स का उपयोग विभिन्न प्रकार के उपकरणों में अर्धचालक के रूप में किया जाता है: एम्पलीफायर, रिसीवर, ट्रांसमीटर, आदि।
कठोर चुंबकीय समूह की सामग्री
निम्न सामग्री कठोर चुंबकीय समूह से संबंधित है:
- लोहे और कार्बन के मिश्र धातु से बने कार्बन स्टील्स। कार्बन की मात्रा के आधार पर, निम्न-कार्बन (0.25% से कम कार्बन), मध्यम-कार्बन (0.25 से 0.6% कार्बन से) और उच्च-कार्बन स्टील्स (2% कार्बन तक) हैं। मिश्र धातु की संरचना में लोहा और कार्बन के अलावा सिलिकॉन, मैग्नीशियम और मैंगनीज को भी शामिल किया जा सकता है। लेकिन उच्चतम गुणवत्ता और उपयुक्त लौहचुम्बकीय पदार्थ वे कार्बन स्टील हैं जिनमें अशुद्धियों की मात्रा कम से कम होती है।
- समैरियम-कोबाल्ट मिश्र (SmCo5 या Sm2Co17 यौगिक) जैसे दुर्लभ पृथ्वी तत्वों पर आधारित मिश्र धातु। उनके पास 0.9 टी के अवशिष्ट प्रेरण के साथ उच्च चुंबकीय पारगम्यता है। वहीं, इस प्रकार के फेरोमैग्नेट में चुंबकीय क्षेत्र भी 0.9 T होता है।
- अन्य मिश्र। इनमें शामिल हैं: टंगस्टन, मैग्नीशियम, प्लेटिनम और कोबाल्ट मिश्र धातु।
चुंबकीय गुणों वाले लौहचुंबकीय पदार्थ और अन्य पदार्थों के बीच का अंतर
लेख की शुरुआत में, यह कहा गया था कि फेरोमैग्नेट में विशेष गुण होते हैं जो काफी भिन्न होते हैंअन्य सामग्री से, और यहाँ कुछ प्रमाण हैं:
- डायमैग्नेट और पैरामैग्नेट के विपरीत, जो अपने गुणों को अलग-अलग परमाणुओं और पदार्थ के अणुओं से प्राप्त करते हैं, फेरोमैग्नेटिक सामग्री के गुण क्रिस्टल संरचना पर निर्भर करते हैं।
- लौहचुंबकीय पदार्थ, उदाहरण के लिए, पैरामैग्नेट के विपरीत, चुंबकीय पारगम्यता के उच्च मान होते हैं।
- पारगम्यता के अलावा, फेरोमैग्नेट अनुचुम्बकीय पदार्थों से इस मायने में भिन्न होते हैं कि उनका चुंबकीयकरण और चुंबकीय क्षेत्र की ताकत के बीच एक आश्रित संबंध होता है, जिसका एक वैज्ञानिक नाम है - चुंबकीय हिस्टैरिसीस। कई लौहचुम्बकीय पदार्थ, जैसे कोबाल्ट और निकेल, साथ ही उन पर आधारित मिश्रधातु, एक समान घटना के अधीन हैं। वैसे, यह चुंबकीय हिस्टैरिसीस है जो चुम्बकों को लंबे समय तक चुम्बकत्व की स्थिति बनाए रखने की अनुमति देता है।
- कुछ लौहचुम्बकीय पदार्थों में चुम्बकित होने पर अपना आकार और आकार बदलने की क्षमता भी होती है। इस घटना को मैग्नेटोस्ट्रिक्शन कहा जाता है और यह न केवल फेरोमैग्नेट के प्रकार पर निर्भर करता है, बल्कि अन्य समान रूप से महत्वपूर्ण कारकों पर भी निर्भर करता है, उदाहरण के लिए, खेतों की ताकत और उनके संबंध में क्रिस्टलोग्राफिक कुल्हाड़ियों के स्थान पर।
- एक लौहचुंबकीय पदार्थ की एक और दिलचस्प विशेषता यह है कि वह अपने चुंबकीय गुणों को खो देता है या इसे सीधे शब्दों में कहें तो एक पैरामैग्नेट में बदल जाता है। यह प्रभाव तथाकथित क्यूरी बिंदु से ऊपर की सामग्री को गर्म करके प्राप्त किया जा सकता है, जबकि अनुचुंबकीय अवस्था में संक्रमण किसी भी दुष्प्रभाव के साथ नहीं है और व्यावहारिक रूप से नग्न आंखों के लिए अदृश्य है।आँख।
फेरोमैग्नेट्स के अनुप्रयोग का क्षेत्र
जैसा कि आप देख सकते हैं, आधुनिक तकनीक की दुनिया में लौहचुंबकीय सामग्री का विशेष रूप से महत्वपूर्ण स्थान है। इसका उपयोग निम्नलिखित के निर्माण में किया जाता है:
- स्थायी चुम्बक;
- चुंबकीय कम्पास;
- ट्रांसफार्मर और जनरेटर;
- इलेक्ट्रॉनिक मोटर्स;
- विद्युत मापने के उपकरण;
- रिसीवर;
- ट्रांसमीटर;
- एम्पलीफायर और रिसीवर;
- लैपटॉप और पीसी के लिए हार्ड ड्राइव;
- लाउडस्पीकर और कुछ प्रकार के टेलीफोन;
- रिकॉर्डर।
अतीत में, चुंबकीय टेप और फिल्म बनाने के लिए रेडियो इंजीनियरिंग में कुछ नरम चुंबकीय सामग्री का भी उपयोग किया जाता था।
