التخزين والحماية البيئية للمغناطيسات الصناعية

مقدمة

المغناطيسات الصناعية هي المكونات الرئيسية للعديد من التطبيقات مثل المحركات والمولدات والفواصل المغناطيسية وأجهزة الاستشعار. لا يعتمد تشغيل المغناطيس الصناعي على خصائص المواد فحسب، بل يعتمد أيضًا على التخزين والحماية البيئية. قد يؤدي الماء أو درجات الحرارة المرتفعة أو الصدمات الفيزيائية أو المواد الكيميائية المسببة للتآكل إلى إضعاف قوة المغناطيس وتقليل عمر الخدمة. من الضروري دراسة طريقة تخزين الأنواع المختلفة من المغناطيسات والتعامل معها من أجل الفعالية والسلامة والعمر الطويل لاستخدامها في الصناعة.

لماذا يلزم التعامل الخاص مع أنواع المغناطيس المختلفة

هناك أنواع مختلفة من المغناطيسات، ولكل منها ميزات خاصة بالإضافة إلى قيود. الأنواع الثلاثة الأكثر شيوعًا هي:

1. مغناطيس النيوديميوم-الحديد-البورون (NdFeB):
تعتبر مغناطيسات NdFeB قوية للغاية ولكنها عرضة للأكسدة والتآكل إذا لم تكن محمية بشكل صحيح. كما أنها حساسة لدرجات الحرارة المرتفعة، والتي يمكن أن تقلل من قوتها المغناطيسية بشكل دائم.

2. مغناطيس السماريوم-الكوبالت (SmCo):
تتميز مغناطيسات SmCo بمقاومة عالية للحرارة والتآكل؛ ومع ذلك، فهي هشة ويمكن أن تتشقق بسهولة. يجب التعامل معها بعناية لمنع التلف الميكانيكي أثناء التخزين أو الاستخدام.

3. مغناطيسات الفريت (السيراميك):
مغناطيسات الفريت مقاومة للتآكل بشكل طبيعي وتحافظ على ثباتها في درجات الحرارة المرتفعة. على الرغم من متانتها في البيئات القاسية، إلا أنها هشة وعرضة للكسور، لذلك من الضروري اتخاذ الاحتياطات اللازمة ضد الصدمات المادية.

يختلف التركيب الكيميائي والبنية الفيزيائية لكل منها لتحديد متطلبات الحماية البيئية والتخزين. لا تكفي معالجة واحدة "تناسب الجميع"؛ فالتكتيكات المصممة خصيصًا تحقق أقصى قدر من المقاومة.

تدابير الحماية الخاصة بالمغناطيسات المختلفة

مغناطيسات النيوديميوم:

يجب الحفاظ على مغناطيسات NdFeB دافئة لأنها مؤكسدة بطبيعتها. تتضمن بعض الإجراءات القياسية ما يلي:

-الطلاءات: الطلاء بالنيكل أو الزنك أو الإيبوكسي أو الذهب يمنع التلامس مع الرطوبة مباشرة.

-ظروف تخزين مضبوطة: التخزين في بيئات منخفضة الرطوبة (أقل من 50% رطوبة نسبية) ومنع درجات الحرارة العالية التي تتراوح بين 80-100 درجة مئوية.

-الفصل المادي: التخزين مع كرتون أو بلاستيك أو فواصل غير مغناطيسية لمنع إزالة المغناطيسية المفاجئة بسبب التلامس أو التجاذب بين المغناطيسات القوية.

مغناطيس السماريوم-الكوبالت

مغناطيسات SmCo مقاومة للتآكل ولكنها تحتاج إلى حماية ميكانيكية خاصة. تستلزم الحماية:

-التبطين والتغليف: التبطين أو التغليف في رغاوي ناعمة أو أكمام بوليمرية لمنع التقطيع عند المناولة أو التخزين.

-ظروف بيئية مستقرة: على الرغم من كونها مقاومة للحرارة حتى 300-350 درجة مئوية، تجنب التعرض لنطاقات درجات الحرارة القصوى لمنع الإجهاد الحراري.

مغناطيسات الفريت:

مغناطيسات الفريت مقاومة للتآكل بشكل طبيعي ولكنها هشة للغاية:

- الحماية الميكانيكية: قم بتخزينها بشكل مسطح على وسادات ولا تكدس بحيث يمكن تجريفها في تكوينات متصدعة على الشقوق.

- الحساسية للرطوبة: على الرغم من أن التآكل في حده الأدنى، إلا أنه يجب الامتناع عن غمرها لفترة طويلة في الماء أو الأحماض لمنع تنقر الأسطح.

احتياطات عامة لجميع المغناطيسات:

- الصدمات والاهتزازات: تتكسر المغناطيسات أو تتشقق أو تفقد التسجيل عند الاصطدام.

- افصل حسب القطبية: المغناطيسات القوية تنجذب بسرعة إلى بعضها البعض؛ يمكن أن يتسبب اختلال المحاذاة في حدوث إصابة أو تلف.

- وضع الملصقات والتخزين بالترتيب: يمنع وضع الملصقات الواضحة التلف العرضي، ويتم توفير تخزين آمن.

الأسئلة المتداولة

س: هل ستتحمل المغناطيسات التخزين الخارجي؟

ج: يمكن لمغناطيسات الفريت أن تتحمل التخزين الخارجي لفترات قصيرة، بينما تحتاج مغناطيسات NdFeB إلى ظروف جافة خاضعة للتحكم لمنع التآكل.

س: ما هو نطاق درجة الحرارة الآمنة لتخزين مغناطيس NdFeB؟

ج: من الناحية المثالية أقل من 80-100 درجة مئوية لمنع فقدان المغنطة بشكل لا رجعة فيه.

س: كيف يتم عزل المغناطيسات القوية أثناء التخزين؟

ج: لا تستخدم الورق المقوى أو الأغشية البلاستيكية أو الفواصل غير المغناطيسية لمنع التجاذب الفوري الذي يمكن أن يؤدي إلى التقطيع أو الإصابة.

س: هل يجب أن تشتمل جميع التطبيقات على مغناطيسات مطلية؟

ج: الطلاء مطلوب بشكل خاص لمغناطيسات NdFeB في البيئات المسببة للتآكل أو الرطبة، ولكن مغناطيسات SmCo والفريت ليست بالضرورة مطلوبة في الطلاء في الظروف العادية.

س: هل تتدهور قوة المغناطيس بمرور الوقت حتى في ظل التخزين المثالي؟

ج: ج: نعم، هناك إزالة مغناطيسية تدريجية، ولكن التخزين والحماية يقلل من التأثير إلى أقل من، عادة، أكثر من 95% من القوة الأصلية بعد عقود.