آلیاژها و مواد مغناطیسی غیر آهنی

صفحه 1:
بناسخم ۱۳ RS Rikhtegari.net 

صفحه 2:
رفتار مغناطیسی مواد رفتار مغناطیسی مواد عمدتاً به ساختار الکترونی آنها بستگی خواهد داشت, که می توانند دو قطبیهای مغناطیسی را ارائه دهند. تأثیرات متقابل بين اين دو قطبيها نوع رفتار مغناطيسى را مشخص مى كند. ‎Re MeO aT Ce)‏ 0 رفتار مغناطیسی موارد ناشی از. حرکت الکترونهاست .هر الکترون در ات دو گشتاور- مغناطیسی دارد. یک گشتاور. مغناطیسی از جرخش (اسيين) الكترون حول محور خود و ديكرى ازحركت اوربيتالى الكترون حول هسته اتم ايجاد مى شود. درشكل زير هر جرخش الكترون حول محور خودش به عنوان يك دو قطبى مغناطيسى عمل كرده و داراى كشتاور دو قطبى است كه مغناطيس بر نامیده می شود. 

صفحه 3:


صفحه 4:
آرايش الكترونى هر سطح انرزى معين مى تواند حداكثر شامل دو ا ا بنابراين ازآنجا كه كشتاورهاى مغناطيسى هر جفت الكترون درهر سطح انريزى برابر و خلاف جهت يكديكر بوده ودر اغلب موارد آرايش الكترونها در اتمها به صوريت جفت هستند. لذا دراين عناصر رفتار مغناطیسی مشاهده نمی شود. 

صفحه 5:
9 براساس اين استدلال, انتظار مى رود كه هر اتم از عنصر با عدد ‎Se CE PP)‏ ا ا 0 باشد, اما اين حالت هميشه برقرار نيست, در اغلب اين كونه عناصر تك الكترون مدار خارجى يك الكترون ظرفيت بوده و به دليل تأثير متقابل الكترونهاى ظرفيت هر اتم به طور متوسط گشتاورهای مغناطیسی یکدیگر را خنثی کرده و ماده در کل , ريفتار مغناطيسى نخواهد داشت. اما عناصر معينى, مانند فلزات واسط, داربای سطح انرژی داخلی هستند کهبه طور. کامل با جفت الکترون پر نشده است. ساختار الکترونی عناصر اسکاندیم (50) تا مس(212)) که در جدول پایین نشان داده شده است. از اين نوع ge 

صفحه 6:
به استثناى كرم و مس, كه در آنها الكترونهاى ظرفيت در سطح 45 با جفت الکترون پر شده است. تك الكترونها در كرم و مس درنتيجه تأثيرات متقابل باديكر اتمها, اثر خود را از دست مى دهند ‎ese‏ ل ا ا ا ۱ ريفتار مغناطيسى از خود نشان نمى دهد. وجود تك الكترونها در لایه های الکترونی داخلی می تواند گشتاورهای دو قطبی مثبت كوجكى داشته باشد. مانند الكترونهاى اوربيتالهاى ‎Ha, » 3d‏ 0 و 1 . تر 

صفحه 7:
رفتار دیا مغناطیسی در مواد با تاثير ميدان مغناطيسى خارجى در اتمهاى ماده اى كه در اين ميدان قرار مى كيرد. تعادل الكترونهاى آنها كمى برهم مى خورد و دو قطبيهاى مغناطيسى كوجكى در داخل اتمها ايجاد مى شود. اين دو قطبيها با ميدان مغناطيسى خارجى مخالفت مى كنند. اين كنش يك اثر مغناطيسى منفى ايجاد مى كند كه رفتار ديا مغناطيسى ناميده می شود. نتیجه رفتار دیا مغناطیسی یک ضریب حساسیت مغناطيسى منفى بسيار كوجك است. رفتار ديا مغناطيسى در بسيارى از مواد مانند كادميم, مس, نقره, قلع و روى دردماى معمولی محیط ایجاد می شود. 

صفحه 8:
ديا حسا سيت "۳1 حساسیت ی ی ى ی ۹ ۹ ‎eo ene‏ 18/0- ال 65/0+ مس 6 0/0- كلسيم 1+ ‎Cer‏ 20/0- اكسيزن 2/106+ قلع 25/0- پلاتین 10/1+ روى 157/0- تیتانیم 25/1+ 

صفحه 9:
Sees year es) ‎Sl oe‏ حارط ‎SI MG pets‏ تام ردب ها ‎Nee SNe‏ م ‏موقعی که اين الکترونها با دیگر الکترونهای ظرفیت ماده به حالت ‎STONES)‏ ۱ الکترونها باهر اتم همراه می شود. وقتی اين گونه مواد در اين میدان مغناطیسی قرار. گیرند. با هم ردیف شدن گشتاورهای دو ‎iene‏ ار مغناطيسى مثبت كوجكى به دست مى أيد اين اثر رفتار يارا مغناطيسى ناميده مى شود. 

صفحه 10:
رفتار فرو مغناطیسی در فلزات ا ا ‎tS Rp‏ | خارجى ايجاد مى شود و فقط در مدت زمانى كه ميدان مغناطيسى حفظ مى شود خاصيت مغناطيسى باقى مى ماند. اما رفتار فرو مغناطيسى بدون اعمال ميدان مغناطيسى خارجى در بعضى از مواد ظاهر مى شود و اهميت صنعتى زيادى دارد . رفتار فرو مغناطيسى ناشى از وجود الكترونهاى منفرد درسطوح انرزى 301 فلزات واسط آهن, كبالت و نيكل است جنين رفتارى در فلزات قليايى خاكى كمياب بااوربيتهاى الكترونى منفرد (نيمه ير) 4.14 و 50 مانند عناصر 91,1 و 50) که برای مواد مغناطيسى دائمى وجود دارد. در نمونه هايى از 20) ,ع2 يا 2[1 باتاثير متقابل اوربيتالهاى الكترونى اتمهاى مجاور اسيين الكترونهاى خارجى ير نشده 30 درامتدادی موازی با یکدیگر جهت گیری می کنند. 

صفحه 11:
1 Eesti Ne et Gere eer ‏خاص فقط در دماهاى يايى يايدار است در دماهاى بالاى به دليل‎ ‏ارتعاشات حرارتی و به هم خوردگی پایین پایدار است در دماهای‎ ‏بالا به دليل ارتعاشات حرارتى و به هم خوردكّى شبكه جهت‎ TED ae COE Teri ae rere e evento EiUnte ERTS ‏در آن رفتار فرو مغناطیسی کاملا ناپدید می شود دمای کوری‎ , 769060 ‏نامیده می شود برای متال دمای کوری آهن‎ )۲0( ‏نيكل 385060 و كبالت 113106 است‎ 

صفحه 12:
Gd) ‏کادليتيم‎ | NdyFe, 7B (Ni) JSS | BaO.6Fe,O, | 1 دماى كورى (66_ 

صفحه 13:
در پایینتر از دمای کوری جهت گیری دو قطبیهای مغناطیسی اتمی مواد مغناطيسى در محدوده هاى كوجكى كه حوزيه هاى مغناطيسى ‎e‏ ا ا ا 0 حوزه هاى مغناطيسى به صورت اتفاقى و بى نظم جهت كيررى يافته باشند. دراين صوريت ريفتار مغناطيسى در كل نمونه وجود نخواهد داشت. دردماهاى بالاتر ازدماى كورى ماده ياريا مغناطيسى است و ديكر به عنوان ماده فرو مغناطيسى هيج كونه اهميتى ندارد. البته جنانجه اين ماده فرو مغناطيسى به آرامى از درجه حرارت بالاى دماى كورى سريدشود. حوزه هاى مغناطيسى شكل می گیرد و بدین ترتیب رفتار فرو مغناطیسی مجددا پدیدار می وش 

صفحه 14:
مواد فرو مغناطيسى عمدتا شامل فلات واسط, آهن, كبالت و نيكل هستند. اما مخلوطى از اكسيد آهن با ديكر اكسيدها به نام مواد مغناطيسى سراميكى ‎et eS Eee See Se‏ سراميكى از يختن (زينتر كريدن) تحت فشار, در دماى بالا , توليد مى شوند. لت ات ای ان کر رال 000 مغناطيسى فلزى نيست. عنصر 72/1110 درشكل نمايش داده شده است. اين مواد رفتار ضد مغناطيسى يا غير مغناطيسى دارند. 

صفحه 15:
رفتار فرى مغناطيسى در سراميكها در مواد سراميكى , يونهاى مختلف, ‎ke PEE Ets‏ ا دارند دو قطبيهاى يون 8 در خلاف. جهت ميدان صف مى كشند» اما به دليل اينكه قدرت تحمل دو قطبيها برابر نيستند» نتيجه» ظاهر شدن رفتار مغناطيسى و مغناطيس شدن ماده است.مواد فرى مغناطيسى مى توانند كاريبرد ميدان اعمالى را بهبود بخشند. فريتها داراى هدايت الكتريكى كمى بوده و بدين دليل براى بسيارى از کاربردهای الکترونیکی سودمندند. 

صفحه 16:
چگونگی تشکیل مغناطیسی نرم و سخت آثر حذف میدان: تمام مواد فرو مغناطیسی درمیدان مغناطیسی خارجی» مغناطیس می شوند» اما نوع رفتار مغناطیسی بعد از حذف ميدان در آنها بسيار متفاوت است. بسيارى از مواد به آسانى ‎EE ee Torte r)‏ ع ا ا ‎SE ere ete Ratio‏ را نيز به آسانى از دست مى دهند. اين كونه مواد» مواد مغناطيسى ‎Cire.)‏ ا ا ا 7 2 مغناطيس مى شوند و يس از حذف ميدان مغناطيسى خارجى رفتار ‎er az)‏ ا ا 0 ‎Eee‏ ‎cer)‏ ا ا ل ‎ee‏ ل 0 | ساخت مغناطيسهاى دائمى به كار مى روند. 

صفحه 17:
۱۳ BY eee CP eee ree ‏ا‎ iC) ‏کاربردهای الکتریکی به کار نمی‌روند» زیرا که آنها الکتریکی و‎ ‏حلقه هیسترزیس نسبتاً بزیرگی دارند که به اتلاف بیش ازحد توان‎ ‏منجر مىشود. علاوه بر آن» آنها مغناطيسهاى دائمى ضعيفى هستند‎ ‏و حوزه‌ها در آنها به راحتی جهت گیربی مجدد می‌یابند و مغناطیس‎ ۱ NC NN ‏است. در نتیجه وجود بعضی عیوب درشبکه کریستالی» تغییراتی‎ ‏در خواص مغناطیسی رخ می‌دهد. نابجاییها» مرزدانه‌هاء مرزهای‎ ‏كا‎ Benen 20 ere) eee Eee Cw Clam ‏كمك مىكنند. دراين صوريت موقعى كه ميدان مغناطيسى حذف‎ ‏شودء جهتكيرى حوزدها حفظ مىشود.‎ 

صفحه 18:
ا 2 0- آليازهاى آهن - نيكل بعضی ا ‎CORIO SO‏ ل ل اما 45171)). نفوذ يذيرى بالايى دارند» كه اين خاصيت آنها را به عنوان مغناطيسهاى نرم مفيد ساخته است. به عنوان مثال مىتوان از هد نام برد» كه اطلاعات را بر ديسكت كامييوتر ذخيره مىكند ۱ یک میدان مغناطیسی درهد ایجاد می‌کند . میدان مغناطیسی در هد. به توبه خود» بخشی از دیسکت را مغناطیسی می‌کند جهت این را ۱9 كرده و نيتجتا اطلاعات را ذخيره مى كند. اطلاعات مىتواند با جرخيدن مجدد ديسكت در زير هد مجددا كسب شود. محدوده مغناطيس شده در ديسكت جريانى در هد ايجاد مىكند. جهت اين ا ا ا ا 

صفحه 19:
‎fey no)‏ - سیلیسیم ‏با افزنودن © تا 55190 به آهن آليازى به دست مىآيد كه بع از فرآيند خاصى (نورد و آنيل كردن) در كاربردهاى الكتريكى » مانند موتورها و ژنراتورها مفید است . از رفتار مغناطیسی ناهمسانگرد ورق آهن سیلیسیم دار» که در آن دانه‌ها جهت‌دار شده‌اند» استفاده کرد. ‎6 ‏كاميوزيت لايهاى از ورقهاى نازك آهن- سيليسيمدار با ورقهايى از ماده عایق (دی الکتریکی) تولید می‌شود. لایه‌ها مقاومت ويزه مغناطيسهاى كاميوزيتى را افزايش مىدهند و آن ريا در فركانسهاى يايين و متوسط مناسب مىسازند. 

صفحه 20:
<شیشه‌های فلزی شیشه‌های فلزی بی‌شکل (غیر کریستالی ) اغلب آلیازهای پیچیده 36-5 با به کارگیری سرعت سرد کردن فوق العاده بالا در حين ‎ee ENE E (Sommers ety Deets‏ ۱ صورت نوارهای نازک تولید شده و با انباشتن بر روى هم به مواد بزركتر تبديل مى شوند. رفتار اين مواد همانند مغناطيسهاى نرم با تفوذ پذیری مغناطیسی بالا خواهد بود. عدم وجود مرزدانه‌ها حركت آسان حوزدها ريا ممكن مىسازيد. 

صفحه 21:
دو روش برای تولید مواد مغناطیسی وجود دارد: 0 تبدیل فاز 2- متالورزى يودر 0- آلنيكو » يكى از متداولترين آليازهاى فلزى بيجيده » ساختار تك فازى ‎SR lete. esis Bere‏ ا ل ل 0 6 سرد شودء فاز دومى با ساختار 100 با رسوبهاى زيادى از آهن ونیکل به دست می‌آید. فاز دوم به اندازه‌ای ریزاست که هر ذره رسوب یک تک حوزه است. بدین ترتیب ماده‌ای مغناطیسی با رفتار مغناطیسی مناسب تولید می شود. غالبا ردیف کردن حوزه‌ها دراین آلیاژها باید با به کارگیری يك ميدان مغناطيسى درحين سرد كردن و تبديل انجام كيرد. آليازهاى آهن- ما ا ا ل ا ل ا ‎foresee WERE CS HCC‏ نوع مغناطیسی بیشتر در گوشیهای تلفن استفاده می شوند. 

صفحه 22:
-متالورزى يودر برای گروهی از. آلیاژهای فلزات قلیایی خاکی نادر» شامل زاماریم- كبالت به كار مىرود. يك تركيب آن 00552/4 تركيب بين ا ا ا ل ‎Fern ECG eae Centre re DUC‏ ‎nny are sere re TEs‏ ۷ بين فلزى ترد براى توليد يودر ريزى؛ که در آن هر ذره یک حوزه باشد» خرد مىشود. سيس اين يودرء درحالى كه برياى جهت كيرى و رديف شدن حوزدها در يك ميدان مغناطيسى قرار می‌گیرد. متراکم می‌شود. فرآیند پخت (زینترینگ) باید با دقت تمام ‎SSS ee re]‏ 0 

صفحه 23:
مواد سرامیکی فری مغناطیسی و اشيينل دارند. هر يون فلزى در ساختار كريستالى به عنوان يك دو قطبى عمل مى كند. اكر جه كشتاورهاى دو قطبى هر نوع يون مىتواند با ديكرى مخالف كندء ولى قدرت تحمل دو قطبيها متفاوتند. مغناطيسهاى الكتريكى نرم موقعى به دست مىآيد كه يون 172+ توسط مخلوطهای گوناگونی از 1 7112 » 2/112 و 011 جايكزين ۱ 

صفحه 24:
کارکرد اين گونه مواد را در فرکانسهای بالا ممکن می سازد. فريتهايى كه در كامييوترها به كار مىروندء كروه ديكر مغناطيسهاى سراميكى نرم بر يايه سنك لعل 012 5731765 هستند. این اکسیدهای پیچیده که می‌توانند با آلومینیم یا کرم به جای آهن و يا لانتانيم به جاى يتريم جايكزين شده وبهبهود يابند» رفتارى بسیاری شبیه فریتها دارند. سنگ دیگر بر پایه گادولینیم و گالیم است كه مى تواند به صورت لايههاى نازك توليد شود. حوزههاى مغناطيسى بسيار كوجك مىتواند در اين لايهها ايجاد شود. اين حوزه‌ها حافظه خود را در نتیجه قطع ناگهانی از دست نمىدهند. مغناطیسهای سر امیکی سخت. که به عنوان مغناطیسهای دائمی انتخاب مىشوند شامل اكسيدهاى فلزى بيجيده ديكرى هستند ( فريتهاى هكزباكونال ) اين فريتهاى هكزاكونال شامل 9 2 ,7211612019 هستند. 

صفحه 25:
‎ESB BLY‏ الکتریکی ‎Tee eae we Cte Pes TS teen eee) ‏جريان الكتريكى از ماده عبور مى كند, به كار مى روند كاربرد‎ ‏ا لت‎ were Her] ‏الکتریکی. تر انسفورموتورهاء ژنراتورها و دیگر تجیهزات‎ ۱ S EES Iw ELD] ‏متناویی به کار می رود ماده هسته به طور متناوب و پیوسته‎ ‏داخل حلقه هیسترزیس عمل می کند.‎ 

صفحه 26:
BP ‏ا‎ مواد مغناطيسى براى ذخيره سازى اطلاعات كامييوتر به كار مى روند. حافظه با مغناطيس كردن ماده در جهت معينى ير مىشود. برای مثال» اگر قطب شمال بالا باشد واحد اطلاعاتی ذخیره شده ) است و ‎Roan a eed ee!‏ فريتهاى مغناطيسى شامل منكنز» منيزيم يا كبالت مى تواند اين خواسته را برآورده سازد. مواد مغناطيسى براى مغناطيسهاى دائمى آليازهاى آهن - نيكل بعضی از آلیاژهای آهن - نیکل ۰ مانند پرم آلوی (55۳۴0-96 اه ۱ عنوان مغناطیسهای نرم مفید ساخته است. به عنوان مثال» می‌توان از هد نام برد که اطلاعات را بر روی دیسکت کامپیوتر ذخیره می کر