Hướng dẫn làm nam châm vĩnh cửu

Nam châm vĩnh cửu là gì? Nam châm vĩnh cửu là các vật được cấu tạo từ các vật liệu từ cứng có khả năng giữ từ tính không bị mất từ trường, được sử dụng như những nguồn tạo từ trường. Nam châm vĩnh cửu được sử dụng để sản xuất các các loại động cơ xe máy, ô tô, linh kiện điện thoại, điện tử và rất nhiều máy móc của những sản phẩm rất đặc thù như robot, radar,…

Nam châm vĩnh cửu là nguồn tạo ra từ trường. Nó là vật liệu cứng và mang trong mình từ tính. Từ tính của nó luôn tồn tại mọi lúc, mọi nơi, mọi môi trường và luôn tác động lên các kim loại khác. Vì tính bền vĩnh của từ tính nên nó được gọi là nam châm vĩnh cửu.

Hướng dẫn cách làm nam châm vĩnh cửu

Nam châm vĩnh cửu sẽ bị mất từ tính nếu ở trong nhiệt độ cao khiến nam châm nóng đỏ lên. Hoặc bị mất dần từ ính nếu để trong hộp làm từ sắt, thép. Nếu bị đặt trong hộp làm từ sắt, thép dù có mạnh đến đâu cũng sẽ dần bị vô hiệu hóa.

Cấu tạo của nam châm vĩnh cửu

Nam châm vĩnh cửu được làm từ vật liệu sắt từ “cứng” như ferrite và alcino, được chế tạo bởi một từ trường mạnh, làm cho chúng rất khó mất từ trường.

Nam châm vĩnh cửu thường được làm dạng chữ U để hai cực từ được gần nhau, từ đó tạo ra một từ trường mạnh để có thể nâng những từ vật nặng.

Nam châm vĩnh cửu

Cách làm nam châm vĩnh cửu

Đối với nam châm đẳng hướng (Isotropic magnets)

Loại nam châm này được chế tạo bằng cách ép đẳng tĩnh mà không cần đến phương pháp định hướng ban đầu (ví dụ như từ trường).

Đối với nam châm dị hướng (Anisotropic magnets)

Loại nam châm này là nam châm được định hướng thông qua quá trình ép đẳng tĩnh bằng các chất liệu từ trường. Phương pháp này sẽ khiến cho các hạt đômen có ở trong các thành phần được định hướng theo hướng của từ trường, từ đó sẽ dễ dàng được từ hóa theo một phương định hướng.

Đối với nam châm kết dính

Loại nam châm này có thể được chế tạo bằng cách tiến hành nghiền thành bột mịn, sau đó trộn với keo kết dính (ví dụ epoxy) và hỗn hợp này tiếp đó được trong môi trường từ trường định hướng. Đặc điểm của loại keo được sử dụng là vừa có tác dụng kết dính vừa có khả năng làm đông cứng sự định hướng của các hạt.

Đối với nam châm thiêu kết

Nam châm thiêu kết có thể được chế tạo bằng cách thiêu kết các loại bột kim loại đã được nghiền nhỏ mịn và sau đó đem đi ép khuôn. Quá trình thiêu kết này sẽ tạo ra hợp chất có thành phần hợp phức xác định với tính chất từ của hợp chất đó.

Cách làm nam châm vĩnh cửu CÔNG NGHIỆP

Cách làm nam châm vĩnh cửu phổ biến đầu tiên là luyện kim và thiêu kết. Cách làm nam châm này ban đầu phải tạo ra hợp kim NdFeB. Chúng được tạo ra bằng cách người ta nấu chảy các đơn chất ở lò cao.

Hợp kim sẽ được nấu trong một môi trường có sự bảo vệ và không cho tác động oxy hóa. Sau đó, hợp kim sẽ được nghiền nhỏ thành dạng bột mịn. Người làm nam châm vĩnh cửu sẽ trộn nó với kem epoxy. Tiếp đến, họ ép chúng thành những thành phẩm cuối cùng.

Chúng được nung thiêu kết nơi nhiệt độ cao và quá trình này thường được hỗ trợ từ tường. Bởi người làm nam châm vĩnh cửu muốn nó tránh được những tạo dị hướng đơn trục. Việc nung thiêu ở nhiệt độ cao sẽ tạo pha hợp chất. Cách làm nam châm vĩnh cửu này càng về sau càng được hạ nhiệt độ xuống. Nhiệt độ xuống sẽ làm ổn định lại pha, từ trường nam châm sẽ cao. Công đoạn thiêu kết hiện nay có thể thay bằng kỹ thuật ép nóng. Chúng được ép nóng trong từ trường nơi có nhiệt độ cao. Hơn nữa, chúng sẽ tạo ra pha và định hướng được nam châm tốt hơn.

Đối với cách này người ta thường áp dụng cho cách làm máy phát điện bằng nam châm vĩnh cửu. Bởi tính chuyên nghiệp và kỹ thuật cao của nó. Cách làm máy phát điện bằng nam châm vĩnh cửu hiện nay rất nhiều. Và đây chỉ là một cách để mọi người tham khảo.

Cách làm nam châm vĩnh cửu TẠI NHÀ

Cách làm nam châm vĩnh cửu trên chỉ phổ biến trong công nghiệp. Người làm nam châm vĩnh cửu muốn làm tại nhà phải có đủ máy móc, công cụ.

Đối với cách làm nam châm thứ hai này bạn có thể thực hiện nó nhanh chóng tại nhà. Dụng cụ chuẩn bị làm nam châm vĩnh cửu tại nhà rất đơn giản. Ai cũng có thể thực hiện theo cách này để có được nam châm vĩnh cửu.

Một số thứ cần chuẩn bị để phục vụ cách làm nam châm vĩnh cửu tại nhà

Bạn chuẩn bị một số nam châm hít ở tủ lạnh hoặc những nam châm hít bảng. Hoặc có thể lấy cục nam châm có trong ổ cứng máy tính, có trong loa…

Chuẩn bị dây đồng có lớp vecni bao bọc. Dây đồng sẽ phục vụ làm nam châm phần quấn ổn áp và motor. Nếu như các bạn làm nam châm vĩnh cửu không có dây đồng thì có thể dùng đến dây điện. Nhưng dây điện này phải 1 lõi và nó thuộc loại nhỏ nhất có bọc nhựa.

Pin. Đây là thứ tiếp theo bạn cần chuẩn bị. Bạn nên chuẩn bị loại pin càng mạnh càng tốt nhé. Như vậy, cách làm nam châm vĩnh cửu tại nhà sẽ ổn hơn. Nam châm sẽ có được từ tính mạnh. Bạn có thể xem trên pin dòng điện là bao nhiêu. Nếu như pin có Ampe lớn thì sức mạnh của nó càng lớn.

Có 4 bước cơ bản để làm nam châm vĩnh cửu mà bạn cần nắm khi thực hiện. Nếu bạn nắm được các bước sau sẽ nhanh chóng biết cách làm nam châm thành công.

Bước 1: Bạn dùng dây đồng đã chuẩn bị quấn quanh vật sắt hoặc thép mà bạn muốn nó được nhiễm từ. Ở bước này, bạn càng quấn nhiều vòng, quấn càng chặt thì hiệu quả càng tốt.

Bước 2: Bước tiếp theo của cách làm nam châm vĩnh cửu đó là cấp nguồn cho dây quấn. Bạn hãy cấp nguồn cho dây đã quấn ở bước 1 ở 2 đầu pin. Nên nhớ, 1 đầu dây bạn hãy cho tiếp xúc với 1 đầu pin.

Về cơ bản thì bước này bạn đã tạo thành công 1 nam châm điện.Từ trường lúc này đã xuất hiện do có sự xuất hiện và chạy của dòng điện. Lúc này nam châm có thể thực hiện việc hút các vật bằng sắt.

Bước 3: Làm nam châm vĩnh cửu bạn phải chú ý điểm này. Bạn phải cho phần lõi sắt của nam châm điện tiếp xúc với nam châm bạn đã chuẩn bị. Nam châm đã chuẩn bị là nam châm hít tủ lạnh, gắn bảng… Hãy cho chúng tiếp xúc vài giây.

Bước 4: Sau đó, bạn hãy ngắt pin ra khỏi. Tiếp đến, các bạn hãy từ từ mở cuộn dây ra. Lúc này như các bạn đã biết, thanh sắt đang có sự nhiễm từ. Như vậy bạn đã hoàn thành xong cách làm nam châm vĩnh cửu tại nhà.

Với cách làm nam châm này không khó đúng không. Chúng tôi tin chắc rằng các bạn đều có thể thực hiện.

Các loại nam châm vĩnh cửu trên thị trường hiện nay

Nam châm vĩnh cửu NdFeB (neodymium)

Là hệ các nam châm dựa trên hợp chất R2Fe14B (R là ký hiệu chỉ các nguyên tố đất quý hiếm ví dụ như Nd, Pr…) Khả năng tích năng lượng từ cực đại: 64MGOe Lực kháng từ: 10kOe Khả năng cho từ dư: 1,56T Nhiệt độ Curie tối đa: 312 độ C

Ưu điểm của nam châm vĩnh cửu Neodimyum:

Lực từ mạnh, tập trung bề mặt.

Độ kháng từ cao.

Được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm nam châm công nghiệp.

Nhược điểm

Độ bền kém do các nguyên tố đất hiếm có hoạt tính hóa học cao, dễ bị oxi hóa.

Giá thành cao (do chứa hàm lượng lớn các nguyên tố đất hiếm đắt tiền và các kỹ thuật chế tạo phức tạp).

Có nhiệt độ Curie tương đối thấp và có độ suy giảm phẩm chất do nhiệt độ lớn (Curie chỉ 312 độ C).

Ứng dụng

Nam châm NdFeB đã thay thế nam châm ferrite trong nhiều vô số các ứng dụng trong công nghiệp hiện đại, bởi vì lực từ lớn hơn của nó cho phép người sử dụng tạo ra thiết bị bằng nam châm nhỏ hơn, nhẹ hơn.

Được sử dụng rộng rãi trong các động cơ, máy phát điện, điện thoại di động, máy in, dụng cụ, thiết bị…

Là nguyên liệu để chế tạo nên máy tuyển từ, bộ lọc nam châm.

Sử dụng để làm hộp cao cấp, bao da hitech, túi xách…

Giá nam châm Neodimyum

Thông thường việc báo giá nam châm dựa trên nhu cầu sử dụng và kích thước của khối nam châm khách hàng đặt mua giá thành trung bình của nam châm Neodimyum thường giao động trong khoảng từ( 100.000 vnđ- 500.000 vnđ) .

Nam châm Ferrite

Đặc điểm chung

Chất liệu: Các Ferit từ cứng (Sr, Ba..) là các vật liệu dạng gốm. Khả năng tích năng lượng từ cực đại: 6 MGOe Lực kháng từ: 3 đến 5 kOe Nhiệt độ Curie tối đa: 250 độ C, một số trường hợp có thể chịu được nhiệt độ lên tới 3000 độ C Rất dễ chế tạo, gia công. Giá thành rẻ nhất là khi sản xuất với số lượng lớn. Có độ bền cơ học cao và khả năng cách nhiệt tốt.

Ứng dụng thực tiễn:

Như đã nói ở trên nam châm ferrite được phổ biến trong ngành công nghiệp chế tạo máy,rất hay được sử dụng trong sản xuất động cơ tự động và động cơ ô tô. Giá trị thực tiễn của chúng còn lớn hơn rất nhiều bởi tính tiện dụng và mức độ tiêu tốn chi phí mà chúng đem lại.

Quá trình phát triển của nam châm ferrite qua nhiều bước thăng trầm đã đạt tới cột mốc đáng ghi nhận khi chúng được ứng dụng rất rộng rãi , có vai trò không hề nhỏ trong nhiều ngành công nghiệp.

Nam châm vĩnh cửu AlNiCo

Đặc điểm:

Chất liệu: Nhôm, niken, côban và một số các phụ gia khác như đồng, titan…, l Khả năng tích lượng từ cực đại: Lực kháng từ: 1 kOe Khả năng cho từ dư: 1,2-1,5 T Nhiệt độ Curie tối đa: 500 độ C

Ứng dụng thực tiễn

Nam châm vĩnh cửu Alnico được ứng dụng rộng rãi và phổ biến nhất trong lĩnh vực giáo dục. Với các loại nam châm phổ biến như:

Nam châm chữ I

Nam châm giáo dục hình tròn

Nam châm chữ U

Nam châm móng ngựa…

So sánh 2 loại nam châm thông dụng nhất hiện nay

Giống nhau giữa nam châm điện và nam châm vĩnh cửu

Đều là dòng nam châm. Đều là vật tích điện trong toàn bộ các phân tử của vật.

Đều có 2 cực là Bắc (ký hiệu: N) và Nam (ký hiệu: S). Bao xung quanh nam châm điện và nam châm vĩnh cửu là các đường sức từ, đi theo hướng từ cực Bắc đến cực Nam

Có khả năng hút các kim loại như Sắt, Niken,…

Độ mạnh yếu của từ tính ở nam châm vĩnh cửa và nam châm điện đều tùy thuộc vào cường độ dòng điện dùng để tạo nam châm hoặc độ mạnh của nam châm vĩnh cửu mà vật tiếp xúc.

Khác nhau giữa nam châm điện và nam châm vĩnh cửu

Về cấu tạo

Nam châm vĩnh cửu: Được chế tạo từ sắt từ cứng như Ferrite và Alcino trong một môi trường có từ trường mạnh mẽ. Vì từ trường của nam châm vĩnh cửu rất bền vững.

Nam châm điện: Cấu tạo nam châm điện gồm 2 bộ phận là cuộn dây điện và lõi dẫn kim loại. Cuộn dây diện có dòng điện lớn chạy qua sẽ sinh ra từ trường. Cảm ứng từ của nam châm điện được dẫn và tạo thành nhờ chất liệu của lõi dẫn. Chất liệu của lõi dẫn thường làm bằng vật liệu từ mềm có độ từ thẩm lớn và cảm ứng từ bão hòa cao.

Về cách chế tạo

Nam châm vĩnh cửu: Cách làm nam châm vĩnh cửu đơn giản nhất đó là lấy dây điện có dòng điện chạy qua quấn quanh vật bằng gang thép. Khi ngắt dòng điện vật này sẽ bị nhiễm điện và trở thành nam châm vĩnh cửu.

Nam châm điện: Lấy dây điện có dòng điện chạy qua cuốn nhiều vòng xung quanh vật làm bằng các kim loại sắt, đồng, Crom, kẽm, Mangan, Chì, thiếc. Khi ngắt dòng điện từ trường sẽ biến mất.

Về độ mạnh

Nam châm vĩnh cửu: Loại nam châm vĩnh cửu có từ trường mạnh nhất cũng không thể bằng so với nam châm điện được, từ trường của nó phụ thuộc vào độ mạnh của viên nam châm hoặc cường độ dòng điện chạy qua vật và cao hay thấp.

Nam châm điện: Từ trường của nam châm vĩnh cửu phụ thuộc cường độ dòng điện, chiều dài của dây điện, số vòng cuốn và diện tích của dây diện.

Về tính linh hoạt

Nam châm vĩnh cửu : Từ trường của nam châm vĩnh cửu ổn định, không thay đổi theo thời gian

Nam châm điện : Từ trường của nam châm điện có thể thay đổi nếu cường độ dòng điện, chiều dài cuộn dây diện và số vòng cuộn dây điện cuốn quanh lõi dẫn thay đổi

Ứng dụng của nam châm vĩnh cửu

Ngày nay nam châm vĩnh cửu càng ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực và trở thành một phần không thể thiếu trong sản xuất dưới đây là ứng dụng của nó trong đời sống.

• Là một trong những nguyên liệu chế tạo các loại động cơ, máy móc để phục vụ cuộc sống và quà trình sản xuất công nghiệp.
• Là một trong những nguyên liệu chế tạo linh kiện điện thoại, điện tử.
• Là một trong những nguyên liệu chế tạo linh kiện cho những máy móc thiết bị đặc thù như radar, robot.
• Tìm kiếm các vật nhỏ bằng kim loại.
• Phục cho giáo dục học tập tại các trường học
• Theo dõi từ trường và các đường sức từ tác dụng lên các kim loại
• Chế tạo ra la bàn các loại
• Sử dụng để tạo ra loa đài, tai nghe
• Sử dụng sản xuất các trò chơi giải trí xếp hình từ nam châm
• Bột nam châm ferrite ứng dụng tạo ra nam châm cuộn và nam châm dẻo
• Ứng dụng trong hệ thống thiết bị công nghiệp, và làm nam châm công nghiệp
• Ứng dụng làm các loại biển quảng cáo và biển báo
• Ứng dụng trong cuộc sống hằng này để hít các vật dụng sắt
• Ứng dụng trong các xưởng sản xuất, nhà máy, để ghi chú sản phẩm, gắng lên kệ hàng,
• Ứng dụng trong trong các tòa nhà, văn phòng
• Làm các loại nam châm từ, nam châm điện
• Ứng dụng để tìm các loại mạt sắt và các vật sắt
• Ứng dụng vào dây chuyền sản xuất thức ăn, thực phẩm để loại bỏ kim loại

Giải đáp một số câu hỏi thường gặp

Cách nhận biết nam châm vĩnh cửu có chất lượng và phù hợp hay không?

Đối với thế giới nam châm vĩnh cửu là một sản phẩm đã được thương mại hóa từ lâu, tuy nhiên với việt nam Nam châm vĩnh cửu vẫn còn là một mặt hàng khá mới mẻ với các doanh nghiệp. Do đó việc mua nam châm vĩnh cửu chất lượng đúng với giá thành là điều mà các doanh nghiệp luôn mong muốn.

Giá trị của thanh nam châm được cấu thành nên từ nguyên tố hóa học làm ra nó, chất liệu mạ, công nghệ sản xuất,khả năng kháng từ và chịu nhiệt trong môi trường làm việc và thành phần hóa học của nó sẽ quyết định chất lượng giá chị của một sản phẩm nam châm vĩnh cửu.

Hiện nay trên thị trường có 2 loại nam châm vĩnh cửu chính đó là nam châm cấu tạo từ đất hiếm và nam châm cấu tạo từ sắt non hay còn gọi là Ferrite. Việc cấu tạo từ đất hiếm khiến cho nam châm có giá thành cao gấp hàng chục lần so với nam châm Ferrite. Nhưng bù lại nam châm đất hiếm lại có lực từ cực mạnh đáp ứng được những yêu cầu mà nam châm Ferrite không thể đáp ứng được. Vì vậy trước khi mua người tiêu dùng cần chú ý tính toán lực từ cần thiết để làm sao lựa chọn được loại nam châm phù hợp với nhu cầu sử dụng.

Nam châm vĩnh cửu có mấy cực?

Tất cả các nam châm có hai cực, một gọi là cực bắc và một gọi là cực nam. Cực bắc và nam luôn tồn tại trong một cặp (không có đơn cực từ trong tự nhiên), vì vậy nếu ai đó để chia một nam châm vĩnh cửu trong một nửa, hai nam châm nhỏ hơn sẽ được tạo ra, đều có một cực bắc và cực nam.