磁鐵的相關應用

在我們的生活當中,其實充滿了磁鐵的存在,相吸的原理大家也都知道,但是你知道怎麼它是怎麼應用在我們的生活當中嗎?最常見的應該是在每個人家中的冰箱上都有它的存在,通常都會夾著便條紙,或是在我們肉眼看不到的地方,好比說耳機、喇叭,當聲音的訊號傳到音圈產生磁性,磁性再和音圈旁的磁鐵推動發聲,而大部分的耳機或喇叭所採用的釹鐵硼磁石是磁鐵當中較高級的。

磁鐵-應用-耳機

而磁鐵在有些狀態下會削減磁力,什麼樣的狀態下會削減磁力呢?在受到高溫環境、敲擊或是振動的時候都會影響到磁力,進而影響到磁鐵的壽命,所以我們想要在長時保存時,可以將磁鐵吸附在鐵片上(冰箱磁鐵),或是將另一顆磁鐵不同極相吸也是一種保存的方法。

磁鐵-應用-冰箱磁鐵

接著講到一種所謂的電磁鐵,在磁鐵上通電,通的電越強而磁力就會越強,而店磁鐵被廣泛運用在許多電機設備上,起重機、發電機、馬達等等,在我們生活當中最常看見電磁鐵的運用是在變壓器或是光碟機上,光碟機的設備是透過電磁鐵來控制和光碟的距離進而正確的讀取到正確的資料。

磁鐵-應用-光碟機

說到磁鐵的壽命先從如何保存開始說,磁鐵這一類的產品應該保存在何種環境呢?適當的溫度、濕度保持乾燥且沒有輻射沒有其他以外的磁場影響比如說磁帶、手錶光碟片等等,否則正常來說磁鐵的磁性可以永遠保持下去。我們常聽到的永久磁鐵係指能夠長期保持磁性的磁鐵,不易失磁也不容易被磁化,但如果碰到太高溫的環境下,不僅會減少磁力就算回到正常溫度也不會讓磁力恢復,甚至磁力消失。

而近年來很流行的釹鐵硼磁鐵,雖然許多廠商表示可以抗高溫達180℃,但實際運用在工業電動機當中得時常保持高溫,依然會因為高溫減少磁力,所以這些工業產品基本上都有一定的年限,會隨著時間出現扭力不足、耗電流等現象產生。

另一個比較常運用在工業上的磁鐵為釤鈷磁鐵,又稱釤鈷永磁體、釤鈷永久磁鐵,永久磁鐵等,他是由釤、鈷和其它金屬等熔煉,粉碎、壓型再經由燒結後所製成的磁鐵材料,具有較高的磁能積,且工作溫度達350℃,跟釹鐵硼磁鐵比起來更適合運用在高溫環境當下,比如起重機、國防工程,或是航太工程這種需要適應較惡劣的環境。

磁鐵的強度比較

說到磁鐵的強度大部分第一個想到的是,磁鐵的大小是否與強度有關?小時候在看某些卡通會看到,主角拿著超大磁鐵就可以吸到很遠地方的鐵製品,但這個絕對是錯誤的觀念,磁鐵的強度決定於製作材料的磁力。

一般我們從小所見的磁鐵大部分都長U字型,磁鐵的兩端是磁力最強的地方,反之中間的地方最弱,而磁鐵的磁力與磁鐵的大小、形狀一點關係都沒有,而不同種類的磁鐵也有不同的磁力大小,比如釤鈷磁鐵、釹鐵硼磁鐵、鐵氧體磁鐵等等,而比較磁力大小的時候我們通常會拿出一包迴紋針,比較看看何種磁鐵能夠吸上最多的迴紋針,這是最簡單的測量方式。

強度最強的磁鐵稱之為釹鐵硼磁鐵,為目前普遍利用在商業化最高的產品,可耐高溫達220℃,質地堅硬性能上也相對穩定,且釹鐵硼磁鐵可以吸附本身重量達600倍的重量,可說是磁鐵界中強度最高的。

鐵氧體磁鐵是透過陶瓷工藝法製做,由於鐵氧體磁鐵也有不錯的耐溫性、價格也比釹鐵硼磁鐵便宜、強度適中,也是被廣泛運用於工業製品當中。鋁鎳鈷磁鐵,故名是由鋁、鎳、鈷、鐵這幾項微金屬所組合的合金,也可耐高溫達550℃以上,可加工性最好,固廣泛運用於工業儀器,量測表等。