MIKNATISIN TARİHÇESİ

Doğal olarak ortaya çıkan manyetik lodestone (mıknatıs taşı) Yunanlılar tarafından MÖ 500 gibi erken bir tarihte araştırılmış ve kullanılmıştır. Diğer medeniyetler bundan daha önce bulmuş olabilir. Mıknatıs kelimesi, bu manyetik taşların bulunduğu günümüz Türkiye'sinde, Ege bölgesindeki Manisa’ ya atıfta bulunan, Magnezya'nın taşı olan Yunanca Magnetis Lithos'tan türemiştir.

Pusula olarak bir mıknatıs taşının ilk kullanımının, Avrupa'da yaklaşık olarak M.S. 1100 ila M.S. 1200'de meydana geldiğine inanılmaktadır. Lodestone teriminin, "lider taş" veya kelimenin tam anlamıyla "yol açan taş" anlamına gelen Anglo- ,Saxon'dan geldiği düşünülmektedir. İzlanda dili kelimesi daha incedir ve bu geminin navigasyonuna atıfta bulunmak için o dönemin yazılarında kullanılmıştır.1600 yılında İngiliz bilim adamı William Gilbert, manyetik kutuplarla ilgili daha önce yapılan gözlemleri doğruladı ve Dünya'nın bir mıknatıs olduğu sonucuna vardı. 1820'de Hollandalı bilim adamı Hans Christian Oersted, elektrik ve manyetizma arasındaki ilişkiyi keşfetti ve Fransız fizikçi Andre Ampere, 1821'deki keşifle daha da genişledi.1900'lü yılların başlarında, bilim adamları demir ve çeliğe dayalı manyetik malzemeler üzerinde çalışmaya başladı. 1930'larda araştırmacılar ilk güçlü Alniko alaşım sabit mıknatıslarını ürettiler. Nadir toprak elementlerini kullanan daha güçlü seramik mıknatıslar, 1970'lerde, 1980'lerde bu alanda daha fazla ilerleme ile başarıyla formüle edildi. Günümüzde, nihai uygulamaya bağlı olarak birçok farklı performans gereksinimini karşılamak için manyetik malzemeler yapılabilir.

MIKNATIS NEDİR?

Mıknatıs, manyetik alan oluşturan belirli malzemelerden yapılmış bir nesnedir.

Herhangi bir metali, nesneyi mıknatıs yapmak mümkün değildir, ancak belirli malzemelerden yapılabilir. 

Her mıknatısın en az bir kuzey kutbu ve bir güney kutbu vardır.

Geleneksel olarak, manyetik alan çizgilerinin bir mıknatısın Kuzey ucundan ayrıldığını ve bir mıknatısın Güney ucuna girdiğini söylüyoruz. Bu bir manyetik dipol örneğidir ("di" iki, yani iki kutup anlamına gelir).

Bir çubuk mıknatısı alıp iki parçaya bölerseniz, her bir parçada yine bir Kuzey kutbu ve bir güney kutbu olacaktır.

Bu parçalardan birini alıp ikiye bölerseniz, daha küçük parçaların her birinin bir Kuzey kutbu ve bir Güney kutbu olacaktır.

Mıknatısı ne kadar küçük parçalara bölersiniz bölün, her bir parçanın bir Kuzey kutbu ve bir Güney kutbu olacaktır.

Tek bir Kuzey kutbu ya da bir tek Güney kutbu ile oluşan, yani tek kutup ile sonlandırmanın mümkün olmadığı gösterilmiştir ("mono", bir ya da tek, yani bir kutup anlamına gelir).

DOĞAL MIKNATIS

Doğada bulunan en kuvvetli manyetik özellikli mineral olan manyetit doğal mıknatıstır.

Sülfit yataklarında, metamorfik kayalarda, pegmatitlerde ve değişik magmatik kayalarda oluşabilen bir demir mineralidir. Kontakt ve rejyonal metamorfik kayalarla, yüksek sıcaklıklı hidrotermal damarlarda sıkça rastlanır.

Özgül Ağırlık: 5.175 - 5.197 - Renk ve Şeffaflık: Demir siyahı, grimsi siyah; Opak

YAPAY MIKNATIS

Mıknatıslar insanlar tarafından yapıldığında buna yapay mıknatıslar denir. Geçici ve kalıcı iki tür yapay mıknatıs vardır.

Geçici yapay mıknatıslar her zaman manyetik olmayan mıknatıslardır, ancak mıknatıslıkları istenildiği zaman açılır.

Kalıcı yapay mıknatıslar manyetik gücü hiç kaybolmayan sabit mıknatıslardır.

Kullanmış olduğumuz Ferrit, Neodyum, Samaryum, Alniko mıknatıslar kalıcı yapay mıknatıslardır.

FERRİT MIKNATIS

Oksit mıknatıs, seramik mıknatıs, kömür mıknatıs diye tabir edilirler. Sert, sağlam, neme, korozyona dayanıklı ucuz kalıcı yapay mıknatıslardır. Fe304 ve Fe203 gibi kimyasal bileşenlerden oluşur. Baryum Ferrit ve Stronsiyum Ferrit mıknatıslar kalıcı uygulamalarda yaygın olarak kullanılan tiplerdir. Grimsi siyah renkte olur max.250°C ısı dayanımları vardır.  Stoklarımızda değişik form ve ölçülerde çeşitleri mevcuttur.

NEODYUM MIKNATIS

Neodymium, demir, bor elementlerinden oluşur. Neodyum mıknatıslar günümüzde mevcut en güçlü kalıcı yapay mıknatıslardır. NdFeb, NIB, Neomagnet olarakta bilinir. Her yerde yaygın olarak kullanılan nadir toprak mıknatıs türüdür. Neodyum Mıknatısların kendi aralarında değişik kuvvet ve ısı değerlerine sahip çeşitleri vardır. Metalik görünümlü çeşitli kaplama türlerinde de olabilmekte. Standart çalışma sıcaklığı max.80°C. Stoklarımızda değişik form ve ölçüler mevcuttur.

SAMARYUM MIKNATIS

Samaryum Kobalt veya SmCo mıknatıslar, samaryum ve kobalt alaşımından yapılmış nadir toprak elementi güçlü kalıcı yapay mıknatıslardır. Yüksek manyetik mukavemeti, olağanüstü sıcaklık direnci ve oksidasyon koruması olmadan güvenilir performanslarıyla bilinirler. Sonuç olarak, bazı uygulamalar için Neodyum mıknatısların kullanılamadığı yüksek sıcaklık değerlerinde daha uygundurlar, 250°C ila 550°C ısı dayanımları vardır. Kırılabilir çatlayabilir yapıda çok sert mıknatıslardır.

ALNİKO MIKNATIS

Alniko, Alüminyum, Nikel, Kobalt, Titanyum ve Demirden oluşan yaygın ve ticari olarak olgunlaşmış kalıcı yapay Mıknatıs alaşımdır. Bazı çeşitlerinde Bakır, silikon, Kolombiyum ve Zirkonyum da dâhil edilmiş ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere az miktarda başka elementler de vardır. Normal Seramik Ferrit Mıknatıstan güçlü Neodyum Mıknatıstan da zayıftır. Seramik ve Neodyum Mıknatıslara göre daha az kırılgandır. Maksimum 450°C Yüksek ısı dayanımı sayesinde tercih edilir. Stoklarımızda değişik formlarda ve ölçülerde mevcuttur.

ELEKTROMIKNATIS

Bobinden geçen akım sırasında sadece manyetik bir alana sahip demir çekirdekli selenoidten oluşan bir mıknatıstır.

MIKNATIS NASIL YAPILIR

Birbirinden farklı mıknatıslar üretmek için farklı üretim teknikleri kullanılır. Üretim süreçleri de birbirinden farklıdır. Birçok elektromıknatıs standart metal döküm teknikleri kullanılarak dökülür.

Esnek kalıcı mıknatıslar şekillendirilmiş bir kalıptan, malzemelerin karıştırıldığı, ısıtıldığı ve daha sonra basınçlı bir plastik ekstrüzyon işleminde oluşturulur.

Sert kalıcı mıknatıslar, ince toz haline getirilmiş metalin nihai mıknatısı oluşturmak için basınç, ısı ve manyetik kuvvetlere maruz bırakıldığı modifiye edilmiş bir metalürji işlemi kullanılarak oluşturulur. Burada, yaklaşık 20 ~ 65 cm² enine kesitsel alanları olan güçlü neodim demir borlu sabit mıknatıslar üretmek için kullanılan tipik toz metalürji sürecini inceleyelim.

Toz metalin hazırlanması

1- Uygun miktarda neodim, demir ve bor vakumda eriyene kadar ısıtılır. Vakum, son metal alaşımını kirletebilecek eritme malzemeleri ile hava arasındaki kimyasal reaksiyonu önler.

2- Metal katılaşarak soğuduğunda parçalanır ve küçük parçalara ayrılır. Küçük parçalar daha sonra bir bilyeli değirmende ince bir toz haline getirilir.

Basma

3- Toz metal, bitmiş mıknatıs hangi şekillerde üretilmek isteniyor ise yassı, yuvarlak veya halka şeklinde bir kalıba yerleştirilir. Toz halindeki malzemeye toz parçacıklarını hizalamak için manyetik bir kuvvet uygulanır. Manyetik kuvvet uygulanırken, toz üstten veya alttan, hidrolik veya mekanik araçlarla bastırılarak nihai amaçlanan kalınlığının, yaklaşık 3 mm. civarında sıkıştırılır. Uygulanan tipik basınçlar yaklaşık 690 ila 1035 bardır. Toz halindeki malzemenin esnek, hava geçirmez, boş bir kaba boşaltılmasıyla sıvı veya gaz basıncı uygulanaraktan bazı şekiller yapılır. Bu, izostatik sıkıştırma olarak bilinir.