วัสดุแม่เหล็กแบบถาวรและแบบชั่วคราว

(Hard and Soft Magnetic Materials)

บทความนี้จะเป็นการกล่าวรูปแบบวัสดุแม่เหล็กในอีกหนึ่งรูปแบบ คือ วัสดุแม่เหล็กแบบถาวรและแบบชั่วคราว (Hard and Soft Magnetic Materials) โดยสามารถพิจารณาได้จากการทดสอบด้วยเครื่องมือที่เรียกว่า การทดสอบแม่เหล็กแบบตัวอย่างสั่น (vibrating-sample magnetometer, VSM) โดยผลการทดสอบจะออกมาในรูปแบบของ วงฮีสเทอรีซีส (Hysteresis loops)

วัสดุแม่เหล็กแบบถาวร (Hard magnetic materials)

คุณสมบัติของวัสดุแม่เหล็กแบบถาวร

1. มีค่าลบล้างความเป็นแม่เหล็ก (coercivity, Hc) ที่สูง มากกว่า 400 kA/m เพื่อป้องกันการหักล้างของแม่เหล็ก

2. มีค่าคงค้างความเป็นแม่เหล็กของวัสดุ (remanence, Mr) สูง เพื่อคงค่าฟลักซ์แม่เหล็ก

3. ความเป็นสี่เหลี่ยม (squareness) หรือค่า อัตราส่วนของค่าคงค้างความเป็นแม่เหล็กของวัสดุกับค่าอิ่นตัวทางปม่เหล็กของวัสดุ (Mr/Ms) ที่เข้าใกล้ 1 พิจารณาจากวงฮีสเทอร์รีซีส (hysteresis loops)

4. ผลคูณของพลังงาน (energy product) การพิจารณาจากผลคูณของ BH วงฮีสเทอรีซีส (hysteresis loops)

5. ประยุกต์ใช้งานด้านแม่เหล็กในมอเตอร์ ลำโพง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าต่างๆ

วัสดุแม่เหล็กแบบถาวร (Soft magnetic materials)

คุณสมบัติของวัสดุแม่เหล็กแบบชั่วคราว

1. ค่าลบล้างความเป็นแม่เหล็ก(coercivity, Hc) ที่ต่ำ น้อยกว่า 1 kA/m

2. มีค่าอิ่มตัวทางแม่เหล็กของวัสดุ (Ms) ที่สูง เพื่อการส่งผ่านฟลักซ์แม่เหล็กที่สูง

3. มีค่าการสูญเสีย (loss) ที่ต่ำ เนื่องจากมีขนาดของวงฮีสเทอรีซีสที่แคบ

4. มีค่าคงค้างความเป็นแม่เหล็กของวัสดุ (remanence, Mr) ที่ต่ำ เนื่องจากไม่ต้องการให้มีการตกค้างของฟลักซ์แม่เหล็กอยู่ในวัสดุนี้

5. มีความสามารถใช้งานในความถี่ที่สูงได้ดี

6. ประยุกต์ใช้ในงานด้านหม้อแปลงไฟฟ้า ตัวรับสัญญาณความถี่สูง หัววัดสนามแม่เหล็ก เกราะป้องกันสนามแม่เหล็ก

จากข้อมูลของวัสดุแม่เหล็กทั้ง 2 ชนิด เราไม่สามารถจะบอกได้ว่าวัสดุแบบใดดีกว่ากัน เนื่องจากมีคุณสมบัติที่จะมีการนำไปประยุกต์ใช้งานในด้านที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงควรเลือกใช้งานของวัสดุให้ตรงตามคุณสมบัติก็จะสามารภใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ หวังว่าบทความนี้จะมีประโยชน์ให้กับผู้อ่าน ในโอกาสหน้าจะมาขยายความเชิงลึกของวัสดุทั้ง 2 ชนิดนี้ต่อไป

เอกสารอ้างอิง

สุปรีดิ์ พินิจสุนทร (2558) วัสดุแม่เหล็ก Magnetic material. มหาวิทยาลัยขอนแก่น