การวางแนวและทิศทางการสร้างแม่เหล็กของเหล็กแม่เหล็ก

ทิศทางการสร้างแม่เหล็กขึ้นอยู่กับทิศทางการวางแนว

กำหนดทิศทางการทำให้เป็นแม่เหล็กอย่างง่ายโดยอิงจากทิศทางการวางแนว และแม่เหล็กจะถึงจุดอิ่มตัวด้วยพลังงานขั้นต่ำตามทิศทางการทำให้เป็นแม่เหล็กอย่างง่ายเท่านั้น การวางแนวคืออะไร การวางแนวคือการทำให้เป็นแม่เหล็ก แต่ในระหว่างกระบวนการผลิตและการขึ้นรูปเหล็กแม่เหล็ก การทำให้เป็นแม่เหล็กล่วงหน้าจะดำเนินการกับผงแม่เหล็กที่ยังไม่ได้ถูกทำให้หนาแน่นในที่สุดหรือกับโลหะผสมที่ยังไม่เกิดเฟสในระหว่างการอบชุบด้วยความร้อน เพื่อให้โดเมนแม่เหล็กถูกจัดเรียงอย่างสม่ำเสมอที่สุดตามทิศทางของสนามแม่เหล็ก ยิ่งการจัดเรียงสูงขึ้น การวางแนวก็จะดีขึ้น และแม่เหล็กที่เหลือของแม่เหล็กสุดท้ายก็จะสูงขึ้น การวางแนวสามารถถือได้ง่ายๆ ว่าเป็นการสร้างถนน ซึ่งคล้ายกับการวางทางหลวงในแนวเหนือ-ใต้ ยานพาหนะสามารถเดินทางไปทางใต้หรือเหนือเท่านั้น และไม่สามารถเดินทางไปในทิศทางอื่นได้ โดเมนแม่เหล็กหลังจากการวางแนวสามารถจัดเรียงได้ทั้งสองทิศทาง นั่นคือ ถ้าวางแนวในแนวตั้ง พวกมันสามารถทำให้เป็นแม่เหล็กได้ในแนวตั้งเท่านั้น ซึ่งสามารถขึ้น N และลง S หรือขึ้น S และลง N ตามว่ามีขั้นตอนการวางแนวในกระบวนการผลิตเหล็กแม่เหล็กหรือไม่ วัสดุแม่เหล็กถาวรสามารถแบ่งได้เป็นสองประเภท โดยประเภทที่มีการวางแนวเรียกว่าวัสดุแอนไอโซทรอปิก (เรียกอีกอย่างว่าแอนไอโซทรอปิก) และประเภทที่ไม่มีการวางแนวเรียกว่าวัสดุไอโซทรอปิก (เรียกอีกอย่างว่าไอโซทรอปิก) คุณสมบัติทางแม่เหล็กของวัสดุแอนไอโซทรอปิกจะแข็งแกร่งกว่าของวัสดุไอโซทรอปิก แม่เหล็กตกค้างของวัสดุไอโซทรอปิกสามารถเข้าถึงได้เพียงครึ่งหนึ่งของแอนไอโซทรอปิก และผลิตภัณฑ์พลังงานแม่เหล็กสามารถเข้าถึงได้เพียงหนึ่งในสี่ของแอนไอโซทรอปิก อย่างไรก็ตาม ความกดดันภายในของแอนไอโซทรอปิกนั้นสูงกว่าแอนไอโซทรอปิก และเส้นโค้งการขจัดแม่เหล็กของแอนไอโซทรอปิกมีความเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่ดีกว่า ในขณะที่ความเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสของแอนไอโซทรอปิกนั้นแย่กว่า แม่เหล็กแต่ละประเภทก็มีทิศทางที่แตกต่างกันเล็กน้อย โดยทิศทางที่นิยมใช้มากที่สุดคือทิศทางของสนามแม่เหล็ก ซึ่งหมายความว่าในระหว่างกระบวนการหล่อหรือการอบชุบด้วยความร้อน จะมีการใช้สนามแม่เหล็กที่แรงสูง (โดยปกติจะสูงกว่า 1.5T) เพื่อทำให้แกน C ของอนุภาคโดเมนเดี่ยวส่วนใหญ่หันไปในทิศทางเดียวกันเพื่อให้เกิดผลของทิศทาง นอกจากทิศทางของสนามแม่เหล็กแล้ว ยังมีวิธีการวางแนวโดยการเปลี่ยนรูปเนื่องจากความร้อนและการวางแนวโดยแรงกดที่พัฒนาขึ้นโดยใช้การแอนไอโซทรอปีของรูปร่างของโดเมนแม่เหล็กบางโดเมน

สำหรับเหล็กแม่เหล็กแอนไอโซทรอปิก เนื่องจากการจัดเรียงโดเมนแม่เหล็กอย่างเป็นระเบียบหลังจากการวางแนว การทำให้เป็นแม่เหล็กจะต้องอยู่บนแกนหรือมิติเดียวกันกับทิศทางการวางแนว ดังที่แสดงในรูปต่อไปนี้ สำหรับเหล็กแม่เหล็กที่มีการวางแนวสูง การทำให้เป็นแม่เหล็กสามารถทำได้โดยการผสมผสานกันของขึ้น N และลง S หรือขึ้น S และลง N

แม่เหล็กไอโซทรอปิกไม่มีการวางแนว ซึ่งหมายความว่าโดเมนแม่เหล็กของแม่เหล็กถูกจัดเรียงในลักษณะที่ไม่เป็นระเบียบ แม้ว่าประสิทธิภาพจะไม่สูง แต่ก็สามารถทำให้แม่เหล็กมีแม่เหล็กในทุกทิศทางได้ ขึ้นอยู่กับประเภทของสนามแม่เหล็กที่ใช้ ดังนั้น เช่นเดียวกับวงแหวนเหล็กโบรอนนีโอดิเมียมที่มีพันธะไอโซทรอปิกจำนวนมากที่ทำเป็นวงแหวนหลายขั้วที่แผ่รังสี วิธีการทำให้แม่เหล็กใดๆ ที่สามารถทำได้โดยใช้อุปกรณ์ทำให้แม่เหล็กสามารถทำให้แม่เหล็กมีแม่เหล็กได้ ดังที่แสดงในรูปต่อไปนี้