現代の磁石はどのように作られていますか？

現代の磁石は、自然に発生する力から開発された製品です。現代の磁石は強力で軽量です。それは大量にそして独特なそして標準的な形で作ることができます。科学は磁石の強度を高める多くの鉱物を発見しました、そしてこれらの鉱物は豊富ではなく、石炭のように地球全体に広がるので、それらは「希土類磁石」を生産する「希土類鉱物」と呼ばれます。これらの鉱床の多くはアジアにあり、ほとんどの磁石の生産が行われているのはアジアです。今日の最も一般的で有用な磁石をアジアに依存していることから、他の国々でも同様に機能する他の鉱物や物質を開発する努力がなされています。現代の磁石は、鉄、ネオジム、サマリウム、コバルト、コバルトニッケルなどの鉱物の「カクテル」から作られています。これらの「希土類磁石」の製造工程は、歴史的に特許を取得し、住友商事などの大企業からライセンス供与されてきました。これらの特許が失効すると、磁石の生産がアジア以外で成長する可能性があります。磁石は電子製品にとって非常に重要であるため、その製造は世界のほとんどの戦略的関心事と見なされています。

これがその作り方です。

1.採掘された金属は特定の組み合わせで組み合わされ、真空炉を使用してインゴットに溶解されます。この材料には固有の磁性がなく、この段階では磁性がないか、わずかに磁性があります。

2.インゴットは、3〜7ミクロンのサイズの顆粒を含む超微粉末に粉砕されます。この粉末は、整列して通電されるのを待っている何百万もの小さな磁石と考えてください。

3.粉末をプレス機に入れ、電流を使用して磁場をかけながら成形します。ロッド、ブロック、ストリップなどの形状を作成できます。 「電磁場」を追加すると、すべての小さな粉末状の顆粒が同じ方向に整列し、磁石が機能するために必要な「極性」が作成され、磁石が発揮できる力が大幅に増加します。この電流は粒子を整列させるのに十分な強さですが、プレスされた粉末インゴットはまだ磁石ではありません。

4.どんなに力を加えても、レシピ内の粉末金属は、互いに完全に組み込まれるように、融点のすぐ下まで加熱する必要があります。これは「焼結」として知られています。

5.次に、溶銑インゴットは「焼入れ」と呼ばれるプロセスによって「冷却」されます。この後、磁石は非常に硬くて脆くなります。長さに切断したり、応力を緩和するためにエッジを丸めたり、独自の形状を作成したりするなどのさらなる処理が行われます。磁石はカーボン工具鋼と同じくらい硬いので、これにはダイヤモンドチップカッターやグラインダーなどの特別な工具が必要です。

6.非常に脆く、錆びやすいため、ほとんどすべての磁石がコーティングされています。これは、ニッケル、ゴム、またはPTFEプラスチックなどの金属コーティングにすることができます。暗い磁石はゴムまたはプラスチックでコーティングされ、明るい磁石はニッケルでコーティングされています。

7.最後に、磁石は希土類鉱物を再磁化する電磁場を通過します。磁石は通常、磁石の定格の3倍の強度まで「充電」されます。

8.次に、磁石は、出荷と販売のテストとパッケージ化によって「評価」されます。

磁石を大量に製造するための工業プロセスは非常に高価です。現代の磁石は商品であり、何十億もの人々によって作られています。これらのプロセスは柔軟ではないため、ほとんどの磁石は標準的な形状とサイズで作られています。磁石は、紀元前500年に私たちの惑星の探査を可能にしたコンパスから、宇宙と私たちの未来を探索することを可能にする電子機器の重要な部分になるまで、飛躍的な進歩を遂げました。