Mıknatıs Doğada Bulunur mu? İçinde Hangi Maddeler Var?
Mıknatıs nasıl yapılır ve neyden üretilir soruları hakkında detaylı bilgi vereceğiz. Mıknatıs, manyetik alana sahiptir ve bu özelliğini içindeki farklı malzemelerden alır. Peki mıknatısın manyetik olmasını sağlayan maddeler neler? Mıknatıslar ferromanyetik adı verilen metallerden meydana gelmiştir. Bu ferromanyetik metaller ise nikel ve demir gibi metallerdir. Bu metallerin özelliği ise sürekli bir manyetizma yaratarak mıknatısın çok iyi bir mıknatıslanma özelliğini yaratmasıdır. Doğal mıknatıs dünyada belli bölgelerde saf olarak temin edilebilir. Yani doğada saf olarak bulunurken sonradan çelikten yapılan mıknatıslar da vardır.
Herhangi bir nesneden mıknatıs meydana getirmek mümkün değildir. Fakat belirli malzemelerden yapılabilmektedir. Güney ve kuzey olmak üzere iki kutba sahiptir. Mıknatıs herhangi bir yerinden kırılsa dahi güney ve kuzey kutupları aynı etkiyi sürdürmektedir. Mıknatıs doğal ve yapay olmak üzere 2 gruba ayrılmaktadır. Doğal mıknatıslar, içerisinde manyezit adı verilen demir oksit bileşiği bulunan ve doğada oluşan mıknatıslardır. Yapay mıknatıslar ise insan tarafından yapılmaktadır. Geçici ve kalıcı olmak üzere iki tür yapay mıknatıs vardır. Geçici mıknatıslar her zaman manyetik olmayan mıknatıslardır. Kalıcı mıknatısı ele alacak olursak da manyetik gücünün hiç kaybolmadığını söylemek mümkündür.
Mıknatıs Nasıl Üretilir? Kaç Derece Sıcaklıkta Yapılır?
Yapay mıknatıs yaparken, çelikler karbonun çözülmüş olduğu ortalama 800°C sıcaklık üzerinde durarak daha sonrasında ortaya çıkmış olan ostenitin için 260°C sıcaklıkta bozulmayacak bir biçimde hızla soğutmaya bırakılır. Bu aşama sonrasında sıcaklık azaltılır ve sadece marstentin elde edilir. Bu oluşan maddeye demir içinde bulunan demir karbon çözeltisi olarak isimlendirilir. Çelikler mıknatıs yaparken karbon ana maddesi olarak kullanılır. Ayrıca mıknatıs yapımında kullanılan en önemli maddelerden biri alnicodur. Alnico; nikel, çelik ve alüminyumdan oluşan bir maddedir
Toz metalin hazırlanması: Kalıcı mıknatısı meydana getirebilmek için öncelik olarak toz metalin hazırlanması gereklidir. Uygun miktarda neodim, demir ve bor vakumda ısıtılarak eritilmelidir. Metal katılaşarak soğuduğunda ise küçük parçalara ayrılmalıdır. Küçük parçalar bazı işlemlerden geçerek toz haline getirilmelidir.
Presleme: Toz haline gelen mıknatıs hangi şekil verilmek isteniyorsa o şeklin kalıbına yerleştirilmelidir. Manyetik bir kuvvet uygulanarak toz parçacıkları hizalanmalıdır. Yaklaşık 3 mm civarında basınç uygulanmalıdır.
Isıtma: Sıkıştırılmış olan toz metal kalıbından çıkarılarak bir fırına yerleştirilmelidir. Isıtılma işlemi yapılmalıdır.
Mıknatıs Nerelerde Kullanılır?
Kalıcı mıknatıs çeşitleri o kadar hayatımızda ki günlük hayatta birçok yerde karşılaşmamız mümkündür. Bunlar yuvarlak çubuk mıknatıslar, dikdörtgen çubuk mıknatıslar, hardisk içinde kullanılanlar, nallar ve diskler olarak çeşitlendirilebilmektedir. Gün geçtikçe kullanımı artan kalıcı mıknatıs çeşitlerinin kullanım alanları:
- Rüzgar türbinleri
- Manyetik anahtarlama
- Sensörler
- Elektrik motorları
- Elektrik hızlandırıcıları
- Jeneratörlerdir.
Kalıcı mıknatısların en önemlisi olan neodyum mıknatıslar ise telefonlarda, bilgisayarlarda ve tabletlerde önemli bir rol oynamaktadır. Evimizde, iş yerlerimizde, parklarda hemen her elektronik eşya içerisinde kalıcı mıknatıslardan bir parça bulabilmek mümkündür.
Tavlama: Metal daha sonrasında tavlama olarak bilinen ikinci bir kontrollü ısıtma ve soğutma işlemine tabii tutulmalıdır. Tavlama işlemi, malzeme içindeki artık gerilmeleri gidermekte ve güçlendirmektedir.
Yüzey tamamlama ve mıknatıslanma: İstenen boyuttan fazlası yüzey tamamlama işlemi ile giderilmelidir. Sonrasında malzeme çok güçlü bir elektromıknatısın kutuplarının arasında yerleştirilmelidir. Verilen enerjiyle manyetik kuvvet kalıcı hale getirilmelidir.
