انواع آهن ربا

آیا تا به حال در مورد انواع آهن ربا غیر از آنهایی که زینت‌ بخش یخچال‌های شما هستند، کنجکاو شده‌اید؟ در این مقاله، در مورد اینکه چند نوع آهنربا وجود دارد، اطلاعاتی را کسب خواهید نمود.
حتماً در زندگی روزمره با آهن رباهای زیادی برخورد کرده‌اید، بعضی بر روی دیوار و یخچال وصل شده و برخی بر روی کابینت یا در اسباب بازیها. آهن رباها در وسایل بسیار دیگری پیرامون خانه، مانند تلفن و رادیو یافت می‌شوند. حتی سیاره زمین، توپ عظیمی از آهنربا است که همه ما را به سطح جذب می‌کند.
اصولاً، دو نوع آهنربا وجود دارد: آهنربای طبیعی و آهنربای مصنوعی (ساخت بشر). آهنربای طبیعی دارای مقادیر بسیاری سنگ معدن آهن بوده و مگنتیت یا آهن مغناطیسی نامیده می‌شود. آهنربای مصنوعی به وسیله‌ی پردازش آلیاژهای فلزی برای تنظیم و تراز کردن بارهای الکتریکی ساخته می‌شود.

انواع آهن ربا

آهنرباها به چهار نوع اصلی طبقه‌بندی می‌شوند که در ذیل به صورت لیست آورده شده است:
* آهنرباهای دائمی
* آهنرباهای موقت
* آهنرباهای الکترومغناطیسی
* آهنرباهای ابررسانا

آهن رباها و کاربرد آنها

آهنرباها با تولید میدان‌های مغناطیسی اشیایی را جذب می‌کنند که بارهای مخالف یا ناهمنام داشته، و آنهایی که دارای بار مشابه باشند را دفع می‌کنند. به همین دلیل است که گفته می‌شود، «اضداد به یکدیگر جذب می‌شوند». انواع مختلف آهنربا و کاربرد آنها با توجه به ترکیب و میدانی که تولید می‌کنند، تفاوت می‌کند. در پاراگراف پیش رو در مورد انواع آنها با جزئیات توضیح خواهیم داد.

آهنرباهای دائمی

از تمام انواع آهنربا، بیشترین نوعی که مورد استفاده قرار می‌گیرند آهنرباهای دائمی هستند. این نوع، آهنرباهایی هستند که اگر یکمرتبه مغناطیسی ‌شوند، می‌توانند خاصیت مغناطیسی خود را حفظ نمایند. بیشترین کاربرد این نوع آهنربا، کاربرد آن در نگه داشتن یادداشت و تزئینات در یخچالهاست. این آهنرباها به عنوان قلاب، بلندگوهای صوتی، ساخت طلا و جواهر، قطب نما (برای جهت نشان دادن جهت)، و غیره استفاده می‌شوند. آهنرباهای دائمی بر اساس ترکیبشان مجدداً به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. نئودیمیوم آهن بور (NdFeB or NIB) این آهنرباها واقعاً قویند بطوریکه آهنربایی از این نوع به قطر نیم اینچ (27ر1 سانتی‌متر) حتی قادر به بلند کردن اجسام فرومغناطیس با وزن چندین پوند می‌باشد. این نوع از تمام انواع موجود آن گرانتر می‌باشد. و از مواد مغناطیسی نادر زمین که دارای خواص مغناطیسی هستند، ساخته شده است. به دلیل میدان‌های مغناطیسی بالای آنها، معمولاً از نظر اندازه کوچکتر ساخته می‌شوند. ساماریوم کبالت  (SmCo) مشابه آهنرباهای نئودیمیوم، آهنرباهای ساماریوم دارای قدرت مغناطیسی بالایی بوده و از بین بردن میدان مغناطیسی آنها می‌تواند مشکل باشد. با این حال، معروفند که از مقاومت مکانیکی کمی برخوردارند. آنها توانایی تحمل درجه حرارت بالایی به اندازه‌ی 300 درجه سانتی‌گراد داشته و  نسبت به اکسیداسیون مقاوم می‌باشند.  النیکو Alnico این نوع از آهنرباها، همانطور که از نامشان پیداست، از آلومینیوم، نیکل و مس ساخته شده‌اند. میدان مغناطیسی آنها را می‌توانیم هر زمان که بخواهیم از بین ببریم. و در رنج حرارتی نسبتاً زیادی مقاوم می‌باشند. آنها یا به شیوه‌ی ریخته‌گری و یا فرآیندهای سینتر سازی (کلوخه‌سازی) sintering شکل می‌گیرند. آنها همچنین قادرند به انواع بسیار متنوعی از اشکال درآیند. Alnico   سرامیک و یا فریت این نوع، آهنرباهای قوی هستند که به سختی خاصیت مغناطیسی‌شان از بین می‌رود. ساخت آنها آسان بوده و با استفاده از فرایند سینترسازی ساخته می‌شوند. با این حال، لازم است در حین ساخت آنها مراقب بود به این دلیل که شکننده می‌باشند. بنابراین، توسط ابزاری که حاوی الماس باشد برای پرداخت آنها استفاده می‌شود. قیمت این نوع آهنربا در حد متعادل است.

اندازه و قدرت آهنرباها

انواع مختلفی از آهنربا وجود دارد که در اندازه و شکل با یکدیگر تفاوت می‌کنند. شما می‌توانید آهنرباهای کوچکی بیابید که در صنعت الکترونیک مورد استفاده قرار می‌گیرند و آهنرباهای غول پیکری که جهت آزمایشات سیکلوترون بکار می‌روند. حتی قدرت آهنرباها با یکدیگر بسیار تفاوت می‌کند. آهنرباهای ساده که به یخچال خود چسبانده‌اید در حدود یک دهم تسلا (واحد چگالی یا انبوهی شار مغناطیسی در سیستم متریک) قدرت دارد. آزمایشگاه برکلی وزارت نیروی ایالات متحده U.S. Department of Energy's Berkeley Lab در سال 2001 آهنربای الکترومغناطیسی را ساخت تا مسیرهای ذرات اتمی با سرعت بالا را منحرف سازد. قدرت این آهنربا 7ر14 تسلا بود که قوی‌ترین نوع در جهان محسوب می‌شد.

نمونه‌هایی از آهنرباهای پر استفاده

آهنربای نعل اسبی

آهنربایی است که U شکل می‌باشد، و خاصیت مغناطیسی خود را حفظ می‌کند. مزیت این آهنربا این است که هر دو قطب مغناطیسی آن (N and S)با یکدیگر موازی بوده و در یک جهت مشابه هستند.

آهنربای میله‌ای

آهنربایی است که به فرم یک میله‌ی مستطیلی شکل بوده و به آن آهنربای میله‌ای گویند. دو انتهای آن به ترتیب قطب شمال و جنوب را نشان می‌دهد. این نوع یک آهنربای دائم بوده بطوریکه در همه وقت خاصیت مغناطیسی خود را حفظ می‌کند.

آهنربای گرد

آهنربایی که اندازه کوچک و شکل گردی دارد و آهنربای گرد نامیده می‌شود. این آهنربا معمولاً در مرکز یک سوراخ دارد. این نوع جهت نگاه داشتن اشیاء با سایز کوچک مانند دکمه، گوشواره، و یا یک قلاب مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ملوانان بیش از هزاران قرن از آهنرباها جهت پیدا کردن راه خود در دریا استفاده می‌کردند. ویلیام گیلبرت، در اوایل سال 1600، در مورد آهنربا شروع به مطالعه کرده تا ثابت نماید زمین هم دارای خواص مغناطیسی بوده و یک نفر می‌تواند با استفاده از روش‌های خارجی، خاصیت مغناطیسی را تغییر دهد. از آن زمان، مطالعات در مورد آهنربا، به بسیاری از اختراعات مفید کمک کرده که بطور فوق‌العاده‌ای به کمک انسان آمده است.