Nam châm kéo dài bao lâu (và tại sao)?

Đáp án chính xác: 100 năm

Nam châm là một chất hoặc một thiết bị có thể tạo ra từ trường xung quanh nó. Một nam châm có thể hút các nguyên tố sắt từ như mạt sắt và từ chối bất kỳ nam châm nào khác do từ trường của nó. Các vật liệu từ tính như sắt, đồng, kim loại hoặc crom được sử dụng để chế tạo nam châm.

Hướng bắc nam luôn được biểu thị bằng nam châm treo qua một sợi chỉ. Một nam châm luôn được tạo thành từ hai cực từ không thể tách rời. Chúng được gọi là "cực bắc" và "cực nam" tương ứng. Các cực giống nhau thì đẩy nhau, nhưng các cực trái dấu thì hút nhau.

Nam châm kéo dài bao lâu?

Nếu được chỉ định và chăm sóc đúng cách, nam châm của bạn sẽ mất không quá 1% cường độ từ tính trong hơn 100 năm. Nam châm không được tiếp xúc với nhiệt độ vượt quá nhiệt độ hoạt động tối đa của nó, phải được bảo vệ chống ăn mòn và không được tiếp xúc với trường khử từ mạnh.

Nếu bạn đang mua nam châm cho mục đích sử dụng cá nhân, nơi làm việc, giải trí hoặc thương mại, chắc chắn bạn sẽ muốn bảo vệ sản phẩm mới mua của mình để đảm bảo nó tồn tại lâu nhất có thể và vẫn mạnh mẽ như ngày bạn mua. Độ bền của từng loại, chất, cấu trúc và kích thước của nam châm vĩnh cửu sẽ khác nhau, nhưng nếu được bảo quản đúng cách, tất cả nam châm sẽ tồn tại lâu hơn.

Một số yếu tố có thể khiến nam châm của bạn mất độ bền kéo:

• Nhiệt sẽ làm giảm độ bền của nam châm nếu nó tiếp xúc với nhiệt độ vượt quá giới hạn định mức cho vật liệu nam châm trong dải phân cách của bạn. Nhiệt độ tối đa của vật liệu đất hiếm tiêu chuẩn từ MPI là 176°F, trong khi nhiệt độ tối đa của vật liệu gốm tiêu chuẩn là 400°F. Một số vật liệu có thể chịu được nhiệt độ cao hơn có thể đã được sử dụng trong hệ thống của bạn. Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào về nhiệt độ tối đa cho hệ thống của mình, hãy liên hệ với nhà sản xuất.
• Những cú va chạm mạnh vào nam châm, chẳng hạn như những va chạm do lạm dụng hoặc cầm nắm, có thể làm giảm sức mạnh của nam châm. Vật liệu từ tính của dải phân cách của bạn rất dễ vỡ và những cú va chạm này có thể gây ra các vết nứt trên vật liệu, làm giảm độ bền của vật liệu.
• Hàn trên hoặc gần nam châm có thể làm giảm hiệu suất của nó. Điều này có thể do nhiệt hoặc dòng điện trong quá trình hàn gây ra.
• Hơi ẩm có thể xâm nhập vào vỏ nam châm nếu vỏ nam châm bị hỏng. Điều này có thể khiến vật liệu nam châm bị oxy hóa, dẫn đến hệ thống từ tính yếu hơn. Vì lý do vệ sinh, nếu vỏ bị hỏng, nam châm cũng nên được thay đổi.

Khi chỉ định nam châm của bạn, bạn luôn nên tham khảo ý kiến ​​của chuyên gia về nam châm. Bộ kiểm tra lực kéo từ tính của MPI là cách đơn giản và chính xác nhất để đánh giá độ bền của nam châm của bạn. Máy đo nhỏ gọn, dễ sử dụng này phù hợp với không gian nhỏ và chạy bằng pin. Bộ kiểm tra lực kéo từ tính của MPI có thể đo lực hút theo đơn vị pound, ounce, kilôgam, newton và kilonewton. Nó có thể được sử dụng để kiểm tra tất cả các loại và sự kết hợp của nam châm.

Thời hạn sử dụng của sản phẩm cho biết thời điểm sản phẩm không còn đáp ứng được mục đích đã định hoặc trở nên có hại hoặc không an toàn. Nam châm vĩnh cửu phải mất một phần hoặc toàn bộ khả năng tạo ra từ trường thuần bên ngoài để không thể thực hiện chức năng đã định. Độ lớn của sự mất mát này sẽ quyết định liệu nam châm có thể hoạt động hay không.

Chỉ có “Magnetic Creep” mới có thể làm giảm từ trường của nam châm nếu nó được để yên trên kệ mà không có tác động bên ngoài. Khi một nam châm bắt đầu phục tùng các lực đồng nhất, hiện tượng này được gọi là “Từ trường từ tính”.

Tại sao nam châm tồn tại quá lâu?

Một nam châm sẽ duy trì từ tính của nó trong nhiều năm nếu được bảo quản và sử dụng trong hoàn cảnh hoạt động lý tưởng.

Nam châm được tạo thành từ các vật liệu được tạo thành từ các miền từ tính, bao gồm các nguyên tử có spin thẳng hàng. Lượng từ tính giảm đi khi sự liên kết này bị phá hủy theo thời gian, chủ yếu là do nhiệt và trường điện từ đi lạc. Tuy nhiên, quá trình này diễn ra chậm chạp: nam châm samarium-coban hiện đại mất đi một nửa sức mạnh trong khoảng 700 năm.

Trong thế giới thực, nam châm phải được cất giữ, xử lý, đóng gói, đánh số, v.v. và chúng có thể chịu nhiều tác động không mong muốn khác nhau. Sau đây là một số trường hợp mà nam châm có thể gặp phải khi lưu trữ có thể cản trở khả năng tạo trường thuần của nam châm:

• Mất khối lượng là khía cạnh đáng chú ý nhất, có thể do ăn mòn hoặc tác động làm mất các chip hoặc phần thực tế của nam châm. Trường được tạo ra bởi một nam châm nhỏ hơn sẽ kém mạnh hơn. Nam châm phải được bảo vệ không chỉ trong ứng dụng dự định của chúng mà còn trong quá trình bảo quản.
• Từ trường rất mạnh từ hóa nam châm vĩnh cửu. Nam châm có thể bị hỏng do từ trường phát ra từ các nam châm khác. Điều này đặc biệt đúng khi nam châm có nhiều số bộ phận được giữ ở cùng một vị trí. Các nam châm lớn hơn, mạnh hơn có thể tạo ra một trường khử từ một phần các nam châm nhỏ hơn.

Kết luận

Nam châm vĩnh cửu được tạo ra theo nhiều cách khác nhau, nhưng tất cả đều đòi hỏi phải đúc, nén và nung chảy, liên kết áp lực, phun kim loại, ép đùn hoặc lập lịch. Trẻ em phải luôn được giám sát khi chơi với nam châm.

Nam châm neodymium nhỏ đặc biệt có hại nếu trẻ nhỏ nuốt phải, vì chúng có thể hút vào ruột, cần phải phẫu thuật khẩn cấp. Có thể thực hiện các bước để kiểm tra hàng tồn kho nếu bạn có nam châm cũ hơn hoặc nam châm có lịch sử lưu trữ đáng ngờ.

dự án

1. https://inis.iaea.org/search/search.aspx?orig_q=RN:15037474
2. https://www.cambridge.org/core/journals/mrs-bulletin/article/singlemolecule-magnets/65E2461C810E8DE1A2ED2BF9620D3F96