Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvilke materialer beskytter magnetisme og er elektrisk ikke-ledende?

Der er ingen materialer, der er perfekt begge magnetisk afskærmning og elektrisk ikke-ledende . Dette skyldes, at de mekanismer, der forårsager disse to egenskaber, er iboende forbundet.

Her er hvorfor:

* Magnetisk afskærmning: Materialer, der effektivt beskytter magnetisme, er typisk ferromagnetisk . Dette betyder, at de har stærke magnetiske egenskaber og kan let magnetiseres. Eksempler inkluderer jern, nikkel og kobolt. Imidlertid er disse materialer også gode elektriske ledere .

* Elektrisk ikke-ledningsevne: Materialer, der er ikke-ledende er typisk isolatorer . Dette betyder, at de ikke tillader strømmen af ​​elektrisk strøm. Imidlertid har isolatorer generelt meget svage magnetiske egenskaber og kan derfor ikke bruges til afskærmning.

udfordringen :

Udfordringen ligger i at finde et materiale, der både er magnetisk modtageligt nok til at aflede magnetfelter og elektrisk isolere nok til at forhindre strømstrøm.

mulige løsninger:

Mens der ikke findes en perfekt løsning, er der et par strategier at overveje:

* sammensatte materialer: Du kan oprette sammensatte materialer ved at kombinere magnetiske materialer med isolatorer. For eksempel kunne der fremstilles et sammensat materiale af et ferromagnetisk metal indlejret i en polymermatrix. Dette kan tilbyde et vist niveau af magnetisk afskærmning, mens den opretholder en grad af elektrisk isolering.

* Tynde film: Meget tynde film af ferromagnetiske materialer, som dem, der bruges i nogle magnetiske optagelsesenheder, kan have et vist niveau af magnetisk afskærmning, mens de også udviser en grad af elektrisk modstand.

* Aktiv afskærmning: Denne fremgangsmåde bruger spiraler af tråd til at generere magnetiske felter, der modvirker det eksterne magnetfelt, hvilket effektivt annullerer det. Denne metode er ikke teknisk "afskærmning" i traditionel forstand, men den kan opnå en lignende effekt.

Konklusion:

At finde et materiale, der både er magnetisk afskærmning og elektrisk ikke-ledende, er en vanskelig udfordring. Selvom der ikke findes perfekte løsninger, undersøger forskning og udvikling konstant innovative materialer og tilgange til at finde løsninger, der imødekommer specifikke behov.

Varme artikler