อุณหภูมิคูรีและอุณหภูมิการทำงานของเหล็กแม่เหล็ก

อุณหภูมิคูรีhttp://www.แม่เหล็ก-ตลอดไป.คอม

เมื่อพูดถึงความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิและแม่เหล็ก ก่อนอื่นเราต้องเข้าใจแนวคิดหนึ่งก่อน นั่นคืออุณหภูมิคูรี คุณคุ้นเคยกับคำว่าคูรีหรือไม่ แนวคิดนี้มีความเกี่ยวโยงกับมาดามคูรี เมื่อกว่า 200 ปีก่อน นักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงได้ค้นพบคุณสมบัติทางกายภาพของแม่เหล็กในห้องปฏิบัติการของเขา ซึ่งก็คือ เมื่อแม่เหล็กได้รับความร้อนจนถึงอุณหภูมิหนึ่ง แม่เหล็กดั้งเดิมของแม่เหล็กนั้นก็จะหายไป นักฟิสิกส์ผู้ยิ่งใหญ่คนนี้คือ ปิแอร์ คูรี สามีของมารี คูรี ต่อมา ผู้คนเรียกอุณหภูมินี้ว่าจุดคูรี หรือเรียกอีกอย่างว่าอุณหภูมิคูรี (ทีซี) หรือจุดเปลี่ยนผ่านแม่เหล็ก คำจำกัดความ: อุณหภูมิคูรีคืออุณหภูมิที่วัสดุแม่เหล็กเปลี่ยนผ่านระหว่างวัสดุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติกและพาราแมกเนติก เมื่ออุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิคูรี วัสดุนั้นจะกลายเป็นเฟอร์โรแมกเนติก และเมื่ออุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิคูรี วัสดุนั้นจะกลายเป็นพาราแมกเนติก ความสูงของจุดคูรีสัมพันธ์กับองค์ประกอบและโครงสร้างผลึกของสาร อุณหภูมิที่สูงกว่าอุณหภูมิคูรี: โมเลกุลภายในแม่เหล็กเคลื่อนที่อย่างรุนแรง โดเมนแม่เหล็กถูกทำลาย และคุณสมบัติแม่เหล็กเฟอร์โรแมกเนติกที่เกี่ยวข้องกับโดเมนแม่เหล็ก เช่น การซึมผ่านของแม่เหล็กสูง ลูปฮิสเทอรีซิส แมกนีโตสตริกชัน ฯลฯ หายไปอย่างสมบูรณ์ แม่เหล็กแสดงปรากฏการณ์การสลายแม่เหล็กแบบถาวร หลังจากสลายแม่เหล็กแล้ว สามารถทำให้เป็นแม่เหล็กได้อีกครั้ง แต่แรงดันไฟฟ้าในการทำให้เป็นแม่เหล็กจะต้องสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าในระหว่างการทำให้เป็นแม่เหล็กครั้งแรกมาก และสนามแม่เหล็กหลังจากการทำให้เป็นแม่เหล็กอาจไม่ถึงระดับเดิม

อุณหภูมิคูรีมีความสำคัญอย่างยิ่งในการใช้งานจริง ในกระบวนการคัดเลือกวัสดุแม่เหล็ก โดยเฉพาะวัสดุแม่เหล็กอ่อน สำหรับอุปกรณ์ที่ต้องรักษาความเป็นเฟอร์โรแมกเนติกที่อุณหภูมิเฉพาะ การเลือกวัสดุที่มีอุณหภูมิคูรีที่เหมาะสมสามารถปรับปรุงเสถียรภาพและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ได้

อุณหภูมิในการทำงาน 

อุณหภูมิการทำงาน (ทว) หมายถึงช่วงอุณหภูมิที่แม่เหล็กสามารถทนได้ในการใช้งานจริง สารต่าง ๆ มีอุณหภูมิการทำงานต่างกันเนื่องจากความเสถียรทางความร้อนที่แตกต่างกัน อุณหภูมิการทำงานสูงสุดของเหล็กแม่เหล็กต่ำกว่าอุณหภูมิคูรีมาก ภายในอุณหภูมิการทำงาน แรงแม่เหล็กจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น แต่ส่วนใหญ่สามารถคืนสภาพได้หลังจากการระบายความร้อน ความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิการทำงานและอุณหภูมิคูรี: ยิ่งอุณหภูมิคูรีสูงขึ้น อุณหภูมิการทำงานของวัสดุแม่เหล็กก็จะสูงขึ้น และความเสถียรของอุณหภูมิก็จะดีขึ้น การเติมธาตุ เช่น โคบอลต์ เทอร์เบียม และดิสโพรเซียมลงในวัตถุดิบนีโอดิเมียมเหล็กโบรอนเผาผนึกสามารถเพิ่มอุณหภูมิคูรีได้ ดังนั้น ดิสโพรเซียมจึงมักพบในผลิตภัณฑ์ที่มีค่าแรงกดสูง (H, ช.ช.,...) แม่เหล็กประเภทเดียวกัน เกรดและเกรดต่างกันจะมีความต้านทานต่ออุณหภูมิต่างกันเนื่องจากองค์ประกอบและโครงสร้างที่แตกต่างกัน หากใช้นีโอดิเมียมเหล็กโบรอนเป็นตัวอย่าง อุณหภูมิการทำงานสูงสุดของเหล็กแม่เหล็กของเกรดต่าง ๆ จะอยู่ระหว่าง 80 ℃ ถึง 230 ℃

ปัจจัยหลายประการที่มีผลต่ออุณหภูมิการทำงานจริงของเหล็กแม่เหล็ก: 1 รูปร่างและขนาดของเหล็กแม่เหล็ก (เช่น อัตราส่วนกว้างยาว หรือเรียกอีกอย่างว่าค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่านของแม่เหล็ก พีซี) มีผลกระทบอย่างมากต่ออุณหภูมิการทำงานสูงสุดจริง เหล็กแม่เหล็กนีโอไดเมียมโบรอนเหล็กซีรีส์ H ไม่ใช่ทั้งหมดที่จะสามารถทำงานได้โดยไม่ต้องทำการล้างแม่เหล็กที่อุณหภูมิ 120 ℃ แม่เหล็กบางขนาดอาจล้างแม่เหล็กได้ที่อุณหภูมิห้อง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเพิ่มระดับแรงบังคับเพื่อปรับปรุงอุณหภูมิการทำงานสูงสุดจริง ระดับการปิดของวงจรแม่เหล็กยังส่งผลต่ออุณหภูมิการทำงานสูงสุดจริงของแม่เหล็กด้วย ยิ่งวงจรแม่เหล็กทำงานของแม่เหล็กเดียวกันใกล้กันมากเท่าไร อุณหภูมิการทำงานสูงสุดของแม่เหล็กก็จะยิ่งสูงขึ้น และประสิทธิภาพของแม่เหล็กก็จะยิ่งเสถียรมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้น อุณหภูมิการทำงานสูงสุดของแม่เหล็กจึงไม่ใช่ค่าคงที่ แต่จะแตกต่างกันไปตามระดับการปิดของวงจรแม่เหล็ก