Chắc hẳn chúng ta đều đã rất quen thuộc với nam châm, nhưng bạn đã bao giờ thử tìm hiểu kĩ hơn về vật liệu này? Có bao nhiêu loại nam châm và chúng được ứng dụng như thế nào trong các ngành công nghiệp khác nhau? Cùng tìm hiểu những kiến thức cơ bản về nam châm công nghiệp, các loại nam châm và một số ứng dụng phổ biến trong các một số ngành công nghiệp.

Nam châm là gì?

Nam châm là loại vật liệu hoặc vật tạo ra từ trường. Mặc dù từ trường không thể nhìn thấy bằng mắt nhưng lại là đặc tính quan trọng nhất của nam châm: lực kéo các vật liệu từ, chẳng hạn như sắt, và hút hoặc đẩy các nam châm khác. Khái niệm về từ tính đã xuấ t hiện từ thời Hy Lạp cổ đại khi người ta phát hiện ra các loại đá mang từ tính tự nhiên gọi là đá nam châm. Ngày nay, nam châm là một thành phần quan trọng trong nhiều ứng dụng công nghiệp, đóng vai trò quan trọng trong nhiều thiết bị và hệ thống.

Cực từ của nam châm

Nam châm có hai cực riêng biệt: cực bắc và cực nam. Các cực này là nơi có từ trường mạnh nhất. Một nguyên lý cơ bản của từ trường là các cực trái dấu thì hút nhau (cực bắc với cực nam), còn các cực cùng dấu thì đẩy nhau (cực bắc và cực bắc hoặc cực nam và cực nam). Hiện tượng này là kết quả của sự sắp xếp của từ trường do các electron trong nam châm tạo ra.

Đặc biệt, nếu thanh nam châm bị cắt đôi, mỗi nửa của nam châm sẽ lại có cực bắc và cực nam. Hiện tượng này xảy ra ngay cả khi thanh nam châm được cắt đôi nhiều lần do bản chất của các miền từ tính bên trong nam châm.

Các loại nam châm dùng trong công nghiệp

Nam châm có thể được phân thành ba loại chính dựa trên tính chất và cách chúng được tạo ra: nam châm vĩnh cửu, nam châm tạm thời và nam châm điện. Mỗi loại có những đặc điểm và ứng dụng riêng.

Nam châm vĩnh cửu

Nam châm vĩnh cửu là loại nam châm thông dụng nhất. Chúng được gọi là nam châm vĩnh cửu vì từ ​​tính sẽ không bị mất đi một khi nam châm đã được từ hóa. Tuy nhiên, vẫn có một số cách để khử từ trong nam châm vĩnh cửu như:

• Để nam châm tiếp xúc với nhiệt độ khắc nghiệt.
• Phá vỡ sự liên kết của các lưỡng cực từ trong vật liệu. Các lưỡng cực không được sắp xếp tạo ra các từ trường yếu hơn, triệt tiêu lẫn nhau một phần nên từ tính tổng thể của nam châm yếu đi.

Các loại nam châm vĩnh cửu phổ biến bao gồm:

• Ceramic hoặc ferrit
• Neodymium Iron Boron (NdFeB)
• Alnico
• Samarium Cobalt (SmCo)

Nam châm tạm thời

Nam châm tạm thời là loại vật liệu có thể bị từ hóa khi được đặt trong từ trường. Khi từ trường bị loại bỏ, các vật liệu này mất đi từ tính ​​của chúng. Nói cách khác, nam châm tạm thời là các vật liệu chỉ có từ tính ​​khi chịu tác động của từ trường. Khi từ trường bên ngoài bị loại bỏ, các vật liệu này mất đi tính chất từ ​​của chúng. Đinh sắt và kẹp giấy là những ví dụ về nam châm tạm thời.

Nam châm điện

Nam châm điện được tạo ra bằng cách cho một dòng điện chạy qua một cuộn dây quấn quanh một lõi có tính từ, chẳng hạn như sắt. Từ trường do dòng điện tạo ra sẽ xuất hiện, khiến cho lõi trở thành nam châm. Nam châm điện có thể được bật tắt hay điều chỉnh cường độ bằng cách thay đổi lượng dòng điện chạy qua dây.

Ứng dụng của nam châm công nghiệp

Nam châm đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng công nghiệp do khả năng tạo ra từ trường. Một số ngành công nghiệp có thể kể đến như:

Ngành công nghiệp điện tử

Nam châm điện công nghiệp là thành phần cơ bản trong nhiều thiết bị điện tử. Chúng được sử dụng trong ổ cứng để lưu trữ dữ liệu, trong loa và tai nghe để chuyển đổi tín hiệu điện thành âm thanh và trong điện thoại thông minh để thực hiện chức năng rung và cảm biến.

Ngành công nghiệp ô tô

Trong ngành công nghiệp ô tô, nam châm vĩnh cửu được sử dụng trong động cơ điện cho xe hybrid và xe điện, trong các cảm biến cho nhiều hệ thống điều khiển khác nhau và trong máy phát điện xoay chiều để tạo ra điện khi động cơ đang chạy.

Ngành công nghiệp sản xuất

Nam châm công nghiệp được sử dụng trong các quy trình sản xuất để giữ và nâng các bộ phận kim loại, trong quá trình tách để loại bỏ tạp chất kim loại ra khỏi sản phẩm và trong hệ thống băng tải để di chuyển vật liệu một cách hiệu quả.

Ngành công nghiệp năng lượng

Trong tua bin gió và máy phát điện thủy điện, nam châm công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện. Đặc biệt, nam châm neodymium được sử dụng trong máy phát điện tua bin gió do có độ bền và hiệu suất cao.

Ngành sản xuất thiết bị y tế

Nam châm được sử dụng trong lĩnh vực y tế trong các thiết bị, chẳng hạn như máy MRI sử dụng từ trường mạnh để tạo ra hình ảnh chi tiết về cơ thể con người. Chúng cũng được sử dụng trong liệu pháp từ tính để giảm đau và thúc đẩy quá trình chữa lành.

Ngành tái chế

Nam châm được sử dụng trong các cơ sở tái chế để tách vật liệu sắt ra khỏi các vật liệu khác, đảm bảo quy trình tái chế hiệu quả và giảm thiểu chất thải.

Nhìn chung, nam châm là vật liệu không thể thiếu trong các ngành công nghiệp hiện đại, với mỗi loại nam châm lại có một ứng dụng riêng biệt. Từ nam châm vĩnh cửu trong các thiết bị điện tử đến nam châm điện trong máy móc công nghiệp, tính năng của nam châm sẽ còn tiếp tục thúc đẩy những tiến bộ công nghệ và nâng cao hiệu quả công nghiệp.

Giải pháp của Prostech cho các ngành công nghiệp

Prostech cung cấp nhiều loại nam châm với các hình dạng và kích thước khác nhau, phục vụ cho các ứng dụng cụ thể của khách hàng khắp các ngành công nghiệp. Liên hệ với chúng tôi để được các chuyên gia tư vấn  về các loại nam châm phù hợp, nâng cao hiệu suất cho sản phẩm ngay hôm nay!