Bài giảng Vật liệu cơ sinh điện - Tuần 12: Vật liệu từ

Tài liệu này trình bày tổng quan về vật liệu từ, bao gồm các khái niệm cơ bản, phân loại và mục tiêu học tập chính trong bối cảnh môn học Vật liệu cơ sinh điện.

Tài liệu này hướng đến sinh viên và các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực kỹ thuật, đặc biệt là những người quan tâm đến vật liệu học, điện tử và cơ điện tử, nhằm cung cấp kiến thức nền tảng về các loại vật liệu từ và ứng dụng của chúng.

Tài liệu này cung cấp một cái nhìn toàn diện về vật liệu từ, bắt đầu bằng định nghĩa vật liệu dẫn từ là những vật liệu có khả năng bị từ hóa khi đặt trong từ trường, cho phép từ thông chạy qua. Dựa trên hệ số từ thẩm (µ), vật liệu từ được phân loại thành vật liệu thuận từ (µ > 1 nhưng không nhiều), vật liệu nghịch từ (µ < 1) và vật liệu sắt từ (µ rất lớn), trong đó vật liệu sắt từ đóng vai trò quan trọng trong kỹ thuật điện. Tài liệu tiếp tục phân loại vật liệu từ thành ba nhóm chính: vật liệu từ cứng, vật liệu từ mềm và vật liệu từ có công dụng đặc biệt. Đối với vật liệu từ cứng, tài liệu liệt kê các loại như thép nam châm, hợp kim AlNiCo, nam châm ferit, nam châm đất hiếm (ví dụ NdFeB) và nam châm tổ hợp nano, nhấn mạnh ứng dụng của chúng trong việc chế tạo nam châm vĩnh cửu cho động cơ, máy phát, cảm biến và thiết bị lưu trữ dữ liệu. Về vật liệu từ mềm, tài liệu giới thiệu các loại như kim loại và hợp kim từ mềm (sắt tinh khiết kỹ thuật, thép kỹ thuật điện, permalloys), điện môi từ, ferit từ mềm và vật liệu từ mềm vô định hình, cùng với các ứng dụng phổ biến trong máy biến thế, cuộn cảm, rơle và màn chắn từ. Cuối cùng, tài liệu so sánh các yêu cầu về tính chất từ giữa vật liệu từ cứng và vật liệu từ mềm, bao gồm lực kháng từ (Hc), độ từ thẩm (µ), độ từ hóa bão hòa (Is), cảm ứng từ dư (Br), tích năng lượng từ cực đại ((B.H)max) và độ tổn hao từ trễ, làm rõ rằng khái niệm “cứng” hay “mềm” ở đây đề cập đến khả năng bị từ hóa và khử từ, không phải tính chất cơ học.