영구자석 형성

Aug 12, 2022

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강철이나 기타 재료는 최상의 내부 불균일성과 최대 보자력을 갖도록 적절하게 처리되고 가공되기 때문에 영구 자석이 될 수 있습니다. 철의 결정 구조, 내부 응력 및 기타 불균일성이 작고 보자력이 자연적으로 작기 때문에 자화 또는 탈자화하는 데 강한 자기장이 필요하지 않습니다. 따라서 영구 자석이 될 수 없습니다. 자화 및 자화하기 쉬운 재료는 일반적으로 "연성" 자성 재료라고 합니다. "연성"자성 재료는 영구 자석으로 사용할 수 없으며 철은 그러한 재료입니다.

우리가 흔히 볼 수 있는 자석 강철 막대와 같은 것입니다. 영구 자석은 외부 자기장이 제거된 후에도 특정 잔류 자화를 여전히 유지할 수 있는 물체입니다. 이러한 물체의 잔류 자화가 0이 되고 자기가 완전히 제거되도록 하려면 역 자기장을 추가해야 합니다. 강자성체를 완전히 자기화하는데 필요한 역자계의 크기를 강자성체의 보자력이라고 한다. 강철과 철은 모두 강자성이지만 보자력이 다릅니다. 강철은 보자력이 더 크고 철은 보자력이 더 작습니다. 이는 제강 과정에서 탄소, 텅스텐, 크롬 및 기타 원소가 철에 첨가되어 탄소강, 텅스텐강, 크롬강 등을 만들기 때문입니다. 탄소, 텅스텐, 크롬 및 기타 원소를 첨가하면 강철이 상온에서 불균일한 결정구조, 불균일한 내부응력, 불균일한 자기강도 등 다양한 불균일성을 갖는다. 이러한 물리적 특성의 불균일성은 강철의 보자력을 증가시킵니다. 그리고 일정 범위 내에서 불균일도가 클수록 보자력이 커집니다. 그러나 이러한 불균일성은 철강이 어떤 상황에서도 달성했거나 달성한 최상의 상태가 아닙니다. 강재의 내부 불균일성을 최상의 상태로 만들기 위해서는 적절한 열처리나 기계가공이 이루어져야 합니다. 예를 들어 탄소강을 제련할 때 자기 특성은 일반 철과 유사합니다. 고온에서 담금질 후 불균일성이 급격히 증가하여 영구자석 재료가 됩니다. 강철을 고온에서 천천히 냉각시키거나 담금질한 강철을 섭씨 6~700도에서 제련하면 내부 원자가 안정된 구조로 배열될 수 있는 시간이 충분하고 다양한 불균일성이 감소하므로 교정 보자력은 그런 다음 감소하고 더 ​​이상 영구 자석 재료가 아닙니다.


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