Mıknatıs Nedir? Mıknatısların Kullanım Alanları ve Çeşitleri Nelerdir?

Bu yazımızda “Mıknatıs Nedir? Mıknatıs Çeşitleri Nelerdir?” sorularına yanıt vermeye çalışacağız.

Mıknatıs, özgül ağırlığı 2.7 gr/cm³ olan, manyetik alan üreten nesne veya malzemelere verilen isimdir. Demir, nikel, kobalt gibi bazı metalleri çeker, bakır ve alüminyum gibi bazı metallere ve metal olmayan malzemelere etki etmez. Mıknatıslık etkisi, malzemelerde iki karşılıklı uçta toplanır. Bu iki uca mıknatısın kuzey ve güney kutbu ismi verilir. İki mıknatısın eş kutupları birbirini iterken, zıt kutupları birbirini çeker. Mıknatıslar, ferromanyetik yani bağıl manyetiklik geçirgenlikleri 1 den büyük olan maddelere etki etmektedirler. Örneğin; 25 °C de demir, nikel ve kobalt ferromanyetiktir. Demir (Fe), nikel (Ni) ve kobalt (Co) elementleri ile alaşım yapıldığı takdirde çoğu zaman ferromanyetizma özelliklerini korurlar.

Mıknatıs Çeşitleri Nelerdir?

1- Sabit Mıknatıslar: Demir, kobalt, nikel oda ısısında ferromanyetik özelliğe sahiptir. Sabit mıknatıslar, mıknatıs taşı gibi doğada mıknatıslanmış halde bulunan maddeler olabileceği gibi, Alnico, NdFeB, Sm-Co, Sm-Fe mıknatıslar gibi yapay olarak hazırlanmış alaşımlar da olabilir. Yapay mıknatıslar genelde elektrik motoru, hoparlörler gibi elektrik enerjisini hareket enerjisine veya hareket enerjisini elektrik enerjisine çeviren aletlerde kullanılır. Demir, kobalt, nikel gibi manyetik herhangi bir metal aşağıdaki yöntemlerden biri veya birkaçı ile sabit mıknatıs haline getirilebilir. Yeryüzünün manyetik alanına paralel şekilde yerleştirerek, çok şiddetli ve keskin bir darbe indirmek. Bir mıknatısa temas ettirmek veya mıknatısın bir kutbuna sürtmek. Cisimi ısıtmak ve soğurken yeryüzünün manyetik alanı yönüne çevirmek.

2- Elektro Mıknatıslar: En basit haliyle bir elektromıknatıs; sarmal şekil verilmiş bir telin iki ucuna gerilim uygulanarak elde edilir. Sarmalın ortasına ferromanyetik bir cisim koyularak mıknatıslık özelliği yüzlerce kat arttırılabilir. Elektromıknatıslar, mıknatıslık özelliğini sadece telden akım geçtiği sürece korur. Oluşan manyetik alanın kuzey kutbunun yönü sağ el kuralı ile tespit edilebilir. Elektromıknatıslar, elektrik motorları, parçacık hızlandırıcılar, röleler gibi cihazlarda, yüklü parçacıkları saptırmak veya elektrik enerjisini hareket enerjisine çevirmek gibi birçok amaç için kullanılırlar.

Mıknatısların Kullanım Alanları Nelerdir?

• Ahşap, plastik, gıda vb. sektörlerde istenmeyen metallerin ayrılmasında kullanılır.
• Asansör sistemlerinde sayısal kat bilgisi oluşturmak için raylar üzerine yerleştirilir.
• Bor zenginleştirme (demirli içerikler, kil, arsenik ve mika uzaklaştırılması) işlemlerinde kullanılır.
• Cam kumu temizleme (demir minerallerinin ayrımında) kullanılır.
• Denizciler pusulada kullanılan mıknatıs sayesinde yönlerini bulurlar.
• Döküm kumlarının temizlenmesi kullanılır.
• Elektrik motorlarında, kapı zillerinde, telgraf ve telefon gibi araçlarda kullanılır.
• Elektrik santrallerinde jeneratörlerde elektrik elde etmek için kullanılır.
• Hızlı trenlerin raylarında sürtünmeyi azaltmak için kullanılır.
• Hurda yığınları arasındaki demir parçalarının ayıklanmasında kullanılır.
• Kromit, magnetik, manyezit zenginleştirme işlemlerinde kullanılır.
• Refrakter kalsine malzemelerinin temizlenmesi (tenör yükseltme) işlemlerinde kullanılır.
• Sahil ve mineral kumlarının değerlendirilmesinde kullanılır.
• Vinçler de ağır yükleri kaldırmak için elektro mıknatıs kullanılır.

Mıknatısın Demanyetize Edilmesi

Mıknatısların manyetik özelliklerini kaybetmesi için birkaç farklı yöntem vardır. Bu yöntemler aşağıdaki gibi sıralanabilir:

1- Mıknatıs demir parçası ya da başka bir mıknatıs ile çarpıştırılır. Bu işlem manyetik özelliği azaltır.

2- Mıknatıs yoğun manyetik alan içinde hareket ettirilir.

3- Mıknatısı ısıtmak da bir yöntemdir. Mıknatıslar küri sıcaklıklarına (curie sıcaklığı) ısıtıldıkları zaman demanyetize olurlar.

Curie sıcaklığı (veya Curie noktası), ferromanyetik bir maddenin, kalıcı mıknatıslığını yitirip paramanyetik hale geçtiği kritik sıcaklıktır. Curie sıcaklığının üstünde, ısı enerjisi manyetik momentlerin (en) rastgele yönelmelerine sebep olur ve madde paramanyetik hale geçer. Paramanyetizma alanında çalışan Pierre Curie‘nin anısına bu sıcaklığa Curie sıcaklığı denmektedir.

Bazı Maddelerin Curie Sıcaklıkları