أفضل 7 مواد هندسية جديدة: ما تحتاج إلى معرفته

ماذا لو كان مستقبل الهندسة لا يتعلق فقط بالتصاميم المبتكرة، بل بالمواد الرائدة؟ من الألياف الضوئية التي أحدثت ثورة في نقل البيانات إلى المواد فائقة التوصيل التي تعزز كفاءة الطاقة، تضع أحدث التطورات في المواد الهندسية معايير جديدة. يستكشف هذا المقال سبعة من هذه المواد، ويقدم نظرة ثاقبة على خصائصها وتطبيقاتها. من خلال القراءة، ستحصل على فهم أعمق لكيفية استعداد هذه المواد لتحويل الصناعات والتكنولوجيا كما نعرفها.

جدول المحتويات

تشير المواد المتقدمة إلى تلك المواد التي تم بحثها حديثًا أو قيد التطوير والتي تتمتع بأداء استثنائي ووظائف خاصة. وتكتسب هذه المواد أهمية قصوى لتقدم العلوم والتكنولوجيا، لا سيما الصناعات عالية التقنية والصناعات الناشئة.

تقدم هذه المقالة مقدمة موجزة لبعض هذه المواد الهندسية المبتكرة.

1. الألياف الضوئية

الألياف الضوئية

الألياف الضوئية، التي تُعرف اختصارًا باسم الألياف، هي ألياف بصرية تُستخدم لنقل المعلومات الضوئية. وباعتبارها وسيطًا لنقل الموجات الضوئية، تتكون الألياف النموذجية من قلب ذي معامل انكسار عالٍ وكسوة ذات معامل انكسار أقل. في التطبيقات العملية، يتم دمج المئات أو حتى الآلاف من الألياف في نوع معين من بنية الكابلات.

بالنسبة للإرسال لمسافات طويلة، يلزم وجود أجهزة إعادة الإرسال الضوئية لاستعادة الإشارات الضوئية المتناقصة تدريجياً أثناء الإرسال. والخاصيتان الأساسيتان الأساسيتان للألياف الضوئية هما فقدان الضوء وعرض نطاق الإرسال؛ فالأولى تحدد مسافة الإرسال، بينما تتحكم الثانية في سعة المعلومات.

يركز تطوير الألياف الضوئية حاليًا على زيادة المسافة غير المتكررة، وتقليل الفاقد، والتقدم نحو الأطوال الموجية فائقة الطول ونطاقات التردد فائقة الاتساع. فيما يلي بعض أنواع الألياف الضوئية التي تم تطويرها واستخدامها:

(1) ألياف الكوارتز

تتكون ألياف الاتصالات حاليًا بشكل أساسي من زجاج الكوارتز المصهور عالي النقاء. وألياف الكوارتز مستقرة كيميائياً، ولها معامل تمدد صغير، وموثوقية ممتازة على المدى الطويل، وموارد وفيرة. ومع ذلك، فهي هشة إلى حد ما، كما أن الحد من فقدان الضوء محدود.

(2) الألياف البلاستيكية

يمكن أن تكون المادة الأساسية للألياف البلاستيكية هي البولي ميثيل ميثاكريلات (PMMA) والبوليسترين (PS)، مع مواد ألياف التغطية التي يمكن أن تكون الفلور في PMMA أو مادة PMMA في PS. وتتمتع الألياف البلاستيكية بالعديد من المزايا، مثل المرونة الممتازة، والمقاومة العالية للكسر، والوزن الخفيف، والتكلفة المنخفضة، والمعالجة البسيطة.

ومع ذلك، نظرًا لفقدان الإرسال العالي، تتركز تطبيقاتها في الغالب في نقل الطاقة ومعلومات الصور لمسافات قصيرة.

(3) الألياف المركبة الكبريتيدية

إن الألياف الزجاجية المركبة الكبريتيدية الأكثر شيوعًا هي الألياف الزجاجية المركبة الكبريتيدية هي نظام As-S، الذي يتميز بنقطة انصهار عالية وقابلية معالجة جيدة.

(4) ألياف الهاليد البلورية

وتشمل الألياف البلورية الهاليدية الألياف البلورية أحادية البلورة CsBr وCsBrI وTiBrI متعدد البلورات، من بين ألياف أخرى. تُظهر الألياف الكريستالية خسارة منخفضة على عرض نطاق ترددي واسع للطول الموجي من 1 إلى 10 ميكرومتر ويمكن استخدامها لنقل غاز ثاني أكسيد الكربون بالليزر.

(5) زجاج الفلورايد

تشمل المواد الواعدة لألياف الأشعة تحت الحمراء منخفضة الخسارة للغاية قيد الدراسة حاليًا زجاج سيليكات الزركونيوم الفلورايد (الهافنيوم) وزجاج ألومينات الفلورايد وزجاج الفلورايد المكون أساسًا من أكسيد الثوريوم والفلوريدات الأرضية النادرة.

من بين هذه المواد، يعتبر زجاج سيليكات الزركونيوم (الهافنيوم) أكثر المواد الواعدة لألياف الاتصالات ذات الطول الموجي الطويل، مع خصائص مثل نطاق الطول الموجي الواسع من التشتت المنخفض وقابلية المعالجة الجيدة.

يمكن استخدام الألياف الضوئية لنقل المعلومات الحاسوبية، مما يتيح إنشاء شبكات حاسوبية مرنة وعالية السرعة وواسعة النطاق لاسترجاع البيانات ومعاملات الحسابات المصرفية والعقود الآجلة، وربما نقل الصور المجسمة لمسافات طويلة. كما يمكن استخدامها لنقل أشعة الليزر عالية الكثافة وتصنيع أجهزة استشعار الألياف الضوئية، من بين تطبيقات أخرى.

2. المواد فائقة التوصيل

المواد فائقة التوصيل

في عام 1911، اكتشف الفيزيائي الهولندي هايكه كامرلينجه أونيس اختفاء مفاجئ للمقاومة في الزئبق عند درجة حرارة النيتروجين السائل، 4.2 كلفن. تُعرف هذه الظاهرة باسم الموصلية الفائقة، ويُشار إلى المواد التي تُظهر ذلك باسم الموصلات الفائقة.

تُسمَّى الحالة التي يصل فيها الموصِّل الفائق إلى مقاومة صفرية حالة التوصيل الفائق. وتُعرَّف درجة الحرارة التي تظهر عندها الموصلية الفائقة بأنها درجة الحرارة الحرجة، ويُشار إليها بـ T، وتُقاس بالكلفن (K)، وهو مقياس درجة الحرارة الديناميكية الحرارية.

وقد تبين لاحقًا أنه إذا تم تبريد موصل فائق التوصيل في مجال مغناطيسي، عند النقطة التي تختفي فيها مقاومة المادة، فإن خطوط المجال المغناطيسي تطرد من الموصل، وهي ظاهرة تعرف باسم ثنائية المغناطيسية الكاملة أو تأثير ميسنر. وتُعد الموصلية الفائقة والمغناطيسية التامة هما السمتان الأساسيتان للموصلات الفائقة.

للمواد فائقة التوصيل تطبيقات في مختلف المجالات بما في ذلك الطاقة والنقل والمعلومات والعلوم الأساسية والرعاية الصحية. على سبيل المثال، في أنظمة الطاقة، يعد تخزين الطاقة فائق التوصيل حاليًا أكثر طرق التخزين كفاءة، ويمكن أن يقلل استخدام النقل فائق التوصيل من فقدان الطاقة بشكل كبير.

يمكن استخدام المغناطيسات فائقة التوصيل، بمجالاتها المغناطيسية العالية وفقدانها المنخفض للطاقة ووزنها الخفيف، في توليد الطاقة المغناطيسية الهيدروديناميكية، وتحويل الطاقة الحرارية مباشرة إلى طاقة كهربائية وزيادة الطاقة الناتجة للمولدات بشكل كبير.

يمكن أن يؤدي استخدام النفق فائق التوصيل الفائق إلى إنشاء أجهزة متنوعة تتميز بالحساسية العالية والضوضاء المنخفضة والاستجابة السريعة والفاقد المنخفض، مما يجعلها مناسبة للكشف عن الموجات الكهرومغناطيسية وتعزيز التطبيق العملي لتقنيات القياس والاختبار الدقيق. في الحواسيب، يمكن لحواسيب تقاطع جوزيفسون المصنوعة من مواد فائقة التوصيل إجراء عشر عمليات حسابية عالية السرعة في الثانية الواحدة، مع صغر الحجم والقدرة الكبيرة.

يمكن استخدام تأثير الرفع المغناطيسي الناتج بين الموصلات الفائقة والمجالات المغناطيسية لإنشاء قطارات ماجليف فائقة التوصيل. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام المجالات المغناطيسية الضخمة الناتجة عن الموصلات الفائقة في التفاعلات النووية الحرارية المتحكم فيها.

3. مواد تخميد الاهتزازات

سبائك التخميد الاهتزازي هي مواد وظيفية تمتلك قدرات تخميد الاهتزاز مع الحفاظ على القوة الهيكلية اللازمة. وهي عبارة عن سبائك ذات احتكاك داخلي عالٍ، مما يتيح الاضمحلال السريع للاهتزازات. واعتمادًا على آليات التخميد الخاصة بها، يمكن تصنيف سبائك التخميد الاهتزازية إلى أنواع متعددة الأطوار ومغناطيسية حديدية وتوأمية وخلخلة.

(1) سبائك متعددة الأطوار

تشتمل السبائك متعددة الأطوار على مرحلتين أو أكثر، تتميز عمومًا بمرحلة ثانية أكثر ليونة موزعة على مصفوفة أكثر صلابة. وتستفيد من التشوه اللدن المتكرر للمرحلة الثانية في السبيكة لتحويل الطاقة الاهتزازية إلى حرارة احتكاك للتخميد.

الحديد الزهر الرمادي مع قشور الجرافيت هو سبيكة التخميد متعدد الأطوار الأكثر استخدامًا، وعادةً ما تُستخدم في قواعد الأدوات الآلية، وأعمدة الكرنك، والكامات، وما إلى ذلك. سبيكة الزنك هي سبيكة تخميد متعددة الأطوار نموذجية أخرى، تُستخدم في أجهزة مثل مضخمات الصوت المجسمة.

(2) السبائك المغناطيسية الحديدية

وتستخدم هذه السبائك الاحتكاك المغناطيسي للمواد المغناطيسية الحديدية ودوران وحركة المجالات المغناطيسية أثناء الاهتزاز لاستهلاك الطاقة الاهتزازية للتخميد. يُعد فولاذ الكروم الذي يحتوي على نسبة كروم 12% والسبائك القائمة على الحديد والكروم والأل أمثلة على سبائك التخميد المغناطيسية الحديدية، المستخدمة في شفرات التوربينات البخارية وتروس الأجهزة الدقيقة، إلخ.

(3) سبائك التوأمة

تستفيد سبائك التوأمة من تشكيل الهياكل التوأمية الدقيقة أثناء تغير الطور، وتمتص الطاقة الاهتزازية من خلال حركة حدود الحبيبات التوأمية. على سبيل المثال، يمكن لسبائك Mn-Cu-Ni-Fe المطورة حديثًا في اليابان أن تخفض السعة إلى النصف في اهتزاز واحد، وهي مناسبة لأجزاء المحركات، وأغلفة المحركات، وأجزاء الغسالات، وما إلى ذلك.

(4) سبائك الخلع

تمتص سبائك الخلع الطاقة الاهتزازية بسبب الاهتزاز المتبادل بين الخلع والذرات البينية. Mg-Zr (WZr=6%)، على سبيل المثال، تُستخدم في أجهزة الجيروسكوب للتوجيه في الصواريخ وفي حوامل الأدوات الدقيقة مثل أجهزة التحكم، مما يضمن عملها بشكل طبيعي.

لا تتمتع سبيكة Mg-MgNi بخصائص تخميد ممتازة فحسب، بل تتمتع أيضًا بقوة عالية وكثافة منخفضة، مما يجعلها مادة ممتازة لتخميد الاهتزازات في صناعة الطيران.

4. المواد ذات درجات الحرارة المنخفضة

المواد ذات درجات الحرارة المنخفضة

أخطر أنماط فشل المواد في درجات الحرارة المنخفضة هو الكسر الهش في درجات الحرارة المنخفضة. لذلك، يجب أن تتمتع المواد التي تعمل تحت درجات حرارة منخفضة بصلابة ممتازة في درجات الحرارة المنخفضة. بالإضافة إلى ذلك، لمنع التشوه الحراري الناجم عن التغيرات بين درجات حرارة الغرفة ودرجات الحرارة المنخفضة، يجب أن تتمتع هذه المواد بمعامل تمدد حراري أصغر وقابلية تشغيل جيدة.

يجب أن تكون المواد المستخدمة تحت المجالات المغناطيسية في درجات الحرارة المنخفضة عادةً غير مغناطيسية. تشمل المواد المعدنية منخفضة الحرارة بشكل أساسي الفولاذ الحديدي منخفض السبائك، والفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ، والفولاذ النيكل، والفولاذ المزدوج، والسبائك الفائقة القائمة على الحديد والنيكل، وسبائك الألومنيوم، وسبائك النحاس، وسبائك التيتانيوم، وما إلى ذلك.

استنادًا إلى درجات حرارة الاستخدام المختلفة، يمكن تقسيم المواد منخفضة الحرارة شائعة الاستخدام تقريبًا إلى الفئات الثلاث التالية:

(1) المواد من -40 إلى -100 ℃: المواد ذات درجات الحرارة المنخفضة المستخدمة في هذا النطاق من درجات الحرارة هي في المقام الأول من الفولاذ منخفض الكربون والصلب منخفض السبائك، مثل سبائك الصلب مع 3.5% wنيوفولاذ المنجنيز منخفض الكربون 06MnVAl المصنوع من الألومنيوم المضروب بالألومنيوم، حيث تبلغ أقل درجة حرارة استخدام له -130 درجة مئوية.

تُستخدم بشكل أساسي في الصناعات البتروكيماوية، ومعدات التبريد، والهياكل الهندسية في المناطق الباردة، وخطوط أنابيب الغاز، وضواغط التشغيل في درجات الحرارة المنخفضة، والمضخات، والصمامات.

(2) مواد لـ -160 إلى -196 ℃: المواد ذات درجات الحرارة المنخفضة المستخدمة في نطاق درجات الحرارة هذه هي في المقام الأول لصناعات إنتاج الغاز الطبيعي المسال والأكسجين.

تشمل الأنواع الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ 18-8 الأوستنيتي، الذي يتميز بصلابة ممتازة في درجات الحرارة المنخفضة ولكن بقوة أقل ومعامل تمدد أكبر؛ والفولاذ منخفض الحرارة المعتمد على النيكل، مثل الفولاذ ذو درجة الحرارة المنخفضة 9%ني (wc<0.1%)، ني (wني= 5%) -Mo (wمو= 0.2%) الصلب، الذي يتمتع بقوة عالية، وصلابة جيدة في درجات الحرارة المنخفضة، وقابلية لحام موثوق بها، ويستخدم بشكل متزايد؛ الفولاذ الأوستنيتي عالي المنجنيز 20Mn23Al، وسبائك الألومنيوم 5083، إلخ.

(3) مواد ذات درجة حرارة منخفضة للغاية من -253 إلى -269 درجة مئوية: تُستخدم هذه الأنواع من المواد بشكل رئيسي لتصنيع حاويات لتخزين ونقل الهيدروجين السائل والكلور السائل، وكذلك الأجزاء في الأجهزة فائقة التوصيل ذات المجالات المغناطيسية القوية.

تشمل السبائك ذات درجات الحرارة المنخفضة للغاية التي تم تطويرها وهي قيد البحث في المقام الأول: الفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ لدرجات الحرارة المنخفضة للغاية التي تم تشكيلها بإضافة الكربون والنيتروجين إلى قاعدة الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 18-8؛ الفولاذ الأوستنيتي الأوستنيتي المقاوم للصدأ عالي المنغنيز 15Mn26Al4؛ ني (ثني=12%) -Ti (wتي= 0.25%)، ني (wني= 13%) -Mo (Wمو= 3%) الصلب، والسبائك القائمة على النيكل.

5. مواد ذاكرة الشكل

مواد ذاكرة الشكل

على النقيض من المواد العادية، فإن السمة المميزة لمواد ذاكرة الشكل هي أنها تحتفظ بتشوهها عند تطبيق الإجهاد عند درجات حرارة منخفضة ولا تختفي بعد إزالة الإجهاد. ومع ذلك، عند تسخينها فوق درجة حرارة حرجة جوهرية معينة، يمكن للمادة أن تستعيد شكلها الهندسي قبل التشوه بالكامل، كما لو أنها تتذكر شكلها الأصلي.

تُعرف هذه الظاهرة باسم تأثير ذاكرة الشكل. وتسمى المواد التي تظهر هذا التأثير مواد ذاكرة الشكل. وتُظهر مواد الذاكرة المعدنية والسيراميك على حد سواء تأثير ذاكرة الشكل من خلال التحول الطوري المارتنسيتي، بينما تُظهر مواد الذاكرة البوليمرية هذا التأثير بسبب التغيرات في بنية السلسلة مع درجة الحرارة.

مواد ذاكرة الشكل هي في المقام الأول سبائك ذاكرة الشكل، والتي يوجد منها العشرات قيد الاستخدام حاليًا. ويمكن تقسيمها تقريبًا إلى:

1) أساسها النيكل والتيتانيوم (Ni-Ti): تتألف هذه السبائك من النيكل والتيتانيوم بنسبة ذرية 1:1، وتتميز هذه السبائك بتأثيرات ذاكرة شكلية رائعة ومقاومة عالية للحرارة ومقاومة عالية للتآكل والقوة ومقاومة لا مثيل لها للإجهاد الحراري إلى جانب توافق حيوي ممتاز. ومع ذلك، فإن التكلفة العالية للمواد الخام وعمليات التصنيع الصعبة تجعلها باهظة الثمن وصعبة التصنيع.

2) القائمة على النحاس: السبائك القائمة على النحاس غير مكلفة، وسهلة الإنتاج، ولها تأثيرات جيدة على ذاكرة الشكل، ومقاومة منخفضة، وقابلية جيدة للتشغيل الآلي. ومع ذلك، ينخفض معدل استعادة الشكل مع الاستخدام طويل الأجل أو المتكرر، وهي مشكلة تحتاج إلى معالجة. السبائك النحاسية الأكثر عملية هي Cu-Zn-Al، وتشمل السبائك الأخرى Cu-Al-Mn وCu-Al-Ni.

3) القائمة على الحديد: تتمتع سبائك الذاكرة ذات الأساس الحديدي بقوة عالية وليونة جيدة وغير مكلفة، وتكتسب اهتمامًا تدريجيًا. تشمل سبائك الذاكرة القائمة على الحديد قيد التطوير والبحث حاليًا سبائك الذاكرة القائمة على الحديد بشكل أساسي Fe-Mn-Si و Fe-N-Co-Ti.

في الآونة الأخيرة، تم اكتشاف تأثير ذاكرة الشكل في المواد الخزفية ومواد البوليمر والمواد فائقة التوصيل، ولكل منها خصائصها الفريدة، مما يزيد من توسيع آفاق تطبيق مواد الذاكرة.

تم تطبيق مواد ذاكرة الشكل على نطاق واسع في مجالات الطيران والفضاء والآلات والإلكترونيات والطاقة والمجالات الطبية والحياة اليومية. على سبيل المثال، استخدمت إحدى شركات الطيران الأمريكية تأثير ذاكرة الشكل لحل مشكلة توصيل أنابيب الزيت التي يصعب لحامها في الطائرة المقاتلة F-14.

6. مواد تخزين الهيدروجين

مواد تخزين الهيدروجين

من المتوقع أن يكون الهيدروجين، كونه مصدر طاقة خالٍ من التلوث ومتوفر بكثرة على الأرض، مصدرًا أساسيًا للطاقة في المستقبل. ومع ذلك، يشكل تخزين الهيدروجين تحديًا كبيرًا. ويشار إلى المادة الوظيفية التي يمكنها امتصاص الهيدروجين وتخزينه على شكل هيدريدات فلزية وإطلاق الهيدروجين المخزن عند الضرورة باسم مادة تخزين الهيدروجين.

تمتص مواد تخزين الهيدروجين الهيدروجين لتكوين هيدريدات معدنية وتطلق الحرارة عند التبريد أو خفض الضغط. وعلى العكس من ذلك، فإنها تعود إلى المعدن والهيدروجين، وتطلق غاز الهيدروجين وتمتص الحرارة عند التسخين أو خفض الضغط. وتبلغ كثافة الهيدروجين في مواد تخزين الهيدروجين 1000 إلى 1300 ضعف كثافة الهيدروجين الغازي.

في الوقت الحالي، تشمل مواد تخزين الهيدروجين الرئيسية قيد الدراسة والتطوير ما يلي:

قائمة على المغنيسيوم: تتمتع هذه المواد بقدرة كبيرة على تخزين الهيدروجين وهي منخفضة التكلفة. الجانب السلبي هو أنها تحتاج إلى درجات حرارة أعلى من 250 درجة مئوية لإطلاق الهيدروجين. ومن الأمثلة على ذلك Mg2Ni و Mg2Cu، إلخ.

القائمة على التيتانيوم: تتمتع سبائك تخزين الهيدروجين القائمة على التيتانيوم بقدرة كبيرة على امتصاص الهيدروجين، ويتم تنشيطها بسهولة في درجة حرارة الغرفة، وهي منخفضة التكلفة، ومناسبة للتطبيقات واسعة النطاق. وتشمل الأمثلة على ذلك السبائك الثنائية مثل التيتانيوم-المنغنيز والتيتانيوم-المنغنيز والتيتانيوم-الكروم والسبائك الثلاثية والمتعددة العناصر مثل التيتانيوم-المنغنيز-الكروم والتيتانيوم-المنغنيز-المنغنيز-الكروم-التيتانيوم والتيتانيوم-الزركونيوم-الكروم-المنغنيز، إلخ.

أساسها الزركونيوم: تتميّز بخصائص ممتازة لتخزين الهيدروجين حتى في درجات حرارة أعلى من 100 درجة مئوية، ويمكنها امتصاص وإطلاق كميات كبيرة من الهيدروجين بسرعة وكفاءة، مما يجعلها مناسبة لمواد تخزين الهيدروجين في درجات الحرارة العالية. وتشمل الأمثلة ZrCr2 وZrMn2 وغيرها.

القائمة على الأتربة النادرة: تتمتع سبائك تخزين الهيدروجين الأرضية النادرة، المتمثلة في سبائك النيكل اللانثانوم والنيكل LaNi، بخصائص امتصاص هيدروجين جيدة ويتم تنشيطها بسهولة. وهي تطلق الهيدروجين بسرعة عند درجات حرارة أعلى من 40 درجة مئوية، لكن تكلفتها مرتفعة نسبياً.

ولتقليل التكاليف وتحسين الأداء، يمكن أن تحل العناصر الأرضية النادرة المختلطة محل اللانثانوم، أو يمكن أن تحل عناصر معدنية أخرى محل سبيكة تخزين الهيدروجين متعددة العناصر المكونة من تراب نادر مختلط مع النيكل.

قائمة على الحديد: إن أكثر سبائك تخزين الهيدروجين القائمة على الحديد هي سبائك الحديد والتيتانيوم. وتتميز بخصائص ممتازة لتخزين الهيدروجين ومنخفضة التكلفة، لكن تنشيطها صعب نسبياً.

7. المواد المغناطيسية

المواد المغناطيسية

يمكن تصنيف المواد الموجودة في الطبيعة إلى ثلاثة أنواع بناءً على خواصها المغناطيسية: المواد المغناطيسية الثنائية المغناطيسية والمغناطيسية البارامغناطيسية والمغناطيسية الحديدية. المواد المغناطيسية هي المواد التي تمتلك مغناطيسية حديدية.

المواد المغناطيسية ضرورية في صناعات مثل الإلكترونيات والطاقة والمحركات الكهربائية والأجهزة والاتصالات السلكية واللاسلكية. واستنادًا إلى خصائصها المغناطيسية، يمكن تصنيف المواد المغناطيسية إلى مواد مغناطيسية لينة ومواد مغناطيسية صلبة.

المواد المغناطيسية اللينة هي تلك المواد التي تُمغنط بسهولة تحت مجال مغناطيسي خارجي وتزول مغناطيسيته بسهولة عند إزالة المجال الخارجي. وتتميز بنفاذية عالية، وقوة حث مغناطيسي عالية، وإكراه منخفض، وفقدان أقل قدر من الطاقة أثناء المغنطة وإزالة المغنطة.

يوجد العديد من أنواع المواد المغناطيسية اللينة، وأكثرها شيوعًا هي الحديد النقي الكهربائي، وصفائح السيليكون الصلب، وسبائك الحديد والأل وسبائك الحديد والنيكل، والمواد المغناطيسية اللينة من الفريت.

المواد المغناطيسية الصلبة، والمعروفة أيضًا باسم المواد المغناطيسية الدائمة، هي تلك التي يمكنها توليد مجال مغناطيسي دون إمداد طاقة خارجي بمجرد أن يتم مغنطة.

تتميز هذه المواد بقابلية إكراه كبيرة ومغناطيسية متبقية وتستخدم على نطاق واسع في الأدوات الكهرومغناطيسية ومكبرات الصوت والمولدات المغناطيسية الدائمة وأجهزة الاتصالات.

يمكن تقسيم المواد المغناطيسية الصلبة المستخدمة حاليًا والخاضعة للدراسة تقريبًا إلى مواد مغناطيسية صلبة معدنية، ومواد مغناطيسية صلبة من الفريت ومواد مغناطيسية صلبة من الفريت ومواد مغناطيسية صلبة من الأرض النادرة ومواد مغناطيسية صلبة من النيوديميوم والحديد والبورون.

وبالإضافة إلى ذلك، هناك بعض المواد المغناطيسية لأغراض خاصة، مثل مواد الذاكرة المغناطيسية لتسجيل المعلومات (تصنيع الأشرطة المغناطيسية والأقراص المغناطيسية وغيرها)، والمواد المستخدمة في رؤوس التسجيل، والمواد المغناطيسية للذاكرة في الحواسيب الإلكترونية، ومواد التعويض المغناطيسي في الأجهزة الدقيقة.

لا تنس أن المشاركة تعني الاهتمام! : )
شين
المؤلف

شين

مؤسس MachineMFG

بصفتي مؤسس شركة MachineMFG، فقد كرّستُ أكثر من عقد من حياتي المهنية في مجال تصنيع المعادن. وقد أتاحت لي خبرتي الواسعة أن أصبح خبيرًا في مجالات تصنيع الصفائح المعدنية، والتصنيع الآلي، والهندسة الميكانيكية، وأدوات الماكينات للمعادن. أفكر وأقرأ وأكتب باستمرار في هذه المواضيع، وأسعى باستمرار للبقاء في طليعة مجال عملي. فلتكن معرفتي وخبرتي مصدر قوة لعملك.

قد يعجبك أيضاً
اخترناها لك فقط من أجلك. تابع القراءة وتعرف على المزيد!
ما هو التلدين و7 أنواع من عملية التلدين

شرح 7 أنواع من التلدين

هل تساءلت يومًا كيف تحصل الأجزاء المعدنية على الخصائص المطلوبة؟ إن عملية التلدين، وهي عملية معالجة حرارية حاسمة، تحمل المفتاح. في هذه المقالة الآسرة، سوف نغوص في عالم...
الكشف عن 7 مواد مركبة عالية الإمكانات

الكشف عن 7 مواد مركبة عالية الإمكانات

نحن نعيش في عصر يتسم بالتغير السريع، حيث تعمل التطورات التكنولوجية على تغيير المشهد بسرعة. تتسارع وتيرة الابتكار في تقنيات المواد الجديدة. وغالبًا ما تكون المواد المفردة...

5 تقنيات تقشير الطلقات لم تكن تعرفها من قبل

كيف يمكن لعملية مستخدمة في تصنيع الطائرات أن تساعد المكونات المعدنية على الاستمرار لفترة أطول؟ يمكن لتقنية الصقل بالطلقات، وهي تقنية تنطوي على قصف الأسطح المعدنية بوسائط كروية صغيرة، أن تعزز بشكل كبير من إجهاد...
الماكينةMFG
ارتقِ بعملك إلى المستوى التالي
اشترك في نشرتنا الإخبارية
آخر الأخبار والمقالات والمصادر التي يتم إرسالها إلى صندوق الوارد الخاص بك أسبوعياً.

اتصل بنا

سيصلك ردنا خلال 24 ساعة.