مغناطيسات الفريت: الدليل الشامل

9 يونيو 2025

تُصبح مغناطيسات الفريت، المعروفة أيضًا باسم مغناطيسات السيراميك، أكثر المغناطيسات الدائمة استخدامًا في العالم. تُصنع هذه المغناطيسات أساسًا من أكسيد الحديد ومزيج من كربونات الباريوم أو السترونشيوم، مما يجعلها غير مكلفة، بالإضافة إلى تعدد استخداماتها، بدءًا من الأدوات المنزلية الصغيرة ووصولًا إلى تشغيل الآلات الثقيلة في الصناعات.

فيما يتعلق بالمغناطيسات الأرخص والأكثر توفرًا، توفر مغناطيسات الفريت قوى مغناطيسية أقل كثافة ولكنها مفضلة بسبب سعرها ومقاومتها الجيدة للتآكل ومقاومتها الكهربائية العالية للغاية واستقرارها في درجة الحرارة.

يشرح هذا الدليل الشامل مغناطيسات الفريت: بدءًا من عملية تصنيعها وصولًا إلى الأنواع المختلفة المتاحة، مرورًا بمزاياها الرئيسية واستخداماتها وعلامات جودتها وخيارات التوريد. سيتمكن المصنعون والمهندسون والمستوردون، بفضل هذه المعرفة الشاملة، من الحصول على أفضل المعلومات حول مغناطيسات الفريت وكيفية تحسين أدائها في أي مجال يعملون فيه.

الجزء 1: ما هي مغناطيسات الفريت؟

مغناطيسات الفريت، والتي تُسمى أحيانًا مغناطيسات السيراميك، هي مغناطيسات دائمة مصنوعة من مركب أكسيد الحديد (Fe₂O₃) وكربونات الباريوم (BaCO₃) أو كربونات السترونشيوم (SrCO₃). وهي مواد مغناطيسية من نوع الأكسيد، رخيصة الثمن، مقاومة للتآكل، ولها تطبيقات صناعية متعددة.

صُنعت هذه المواد المغناطيسية لأول مرة في خمسينيات القرن الماضي لتكون بديلاً للمغناطيسات المعدنية مثل ألنيكو. الميزة الرئيسية للفيريت هي أنه لا يتطلب أي مواد أرضية نادرة أو باهظة الثمن. مكوناته عبارة عن مركبات شائعة وطبيعية، مما يُخفّض تكلفة التصنيع بشكل كبير.

هناك نوعان رئيسيان من مغناطيسات الفريت:

مغناطيسات الفريت الصلبةهذه مغناطيسات دائمة ذات قوى إكراه كبيرة (أي مقاومة لإزالة المغناطيسية). تشمل تطبيقات هذه المغناطيسات الفريتية الصلبة المحركات ومكبرات الصوت، بالإضافة إلى الفصل المغناطيسي الإلكتروني.
مغناطيسات الفريت الناعمة: هذه هي المغناطيسات غير الدائمة المستخدمة في الإلكترونيات مثل نوى المحولات والمحاثات بسبب نفاذيتها المغناطيسية العالية جدًا وموصليتها الكهربائية المنخفضة جدًا.

تتراوح ألوان مغناطيسات الفريت عادةً بين الرمادي الداكن والأسود، وتتوفر بأشكال وأحجام متنوعة: حلقية، أو مكعبة، أو قرصية، أو بأشكال مخصصة. ورغم هشاشتها وعدم قدرتها على مواكبة قوة مغناطيسات النيوديميوم، إلا أن تكلفتها المنخفضة ومقاومتها الكيميائية، بالإضافة إلى ثباتها الحراري الممتاز (حتى 250 درجة مئوية)، تُسهّل استخدامها في العديد من التطبيقات.

تظل مغناطيسات الفريت من بين المواد المغناطيسية الأكثر مرونة والأكثر استخدامًا في جميع أنحاء العالم، سواء تم استخدامها في الإلكترونيات الاستهلاكية أو أجزاء السيارات أو المعدات الصناعية.

الجزء الثاني: كيف يتم تصنيع مغناطيسات الفريت؟

تتضمن عملية تصنيع مغناطيس الفريت عدة خطوات تتطلب مراقبة دقيقة لتحقيق أقصى أداء مغناطيسي واستقرار المادة المطلوب. بشكل عام، تكون خطوات إنتاج مغناطيس الفريت كما يلي:

الخطوة 1: تحضير المواد الخام والتكليس

تبدأ العملية بالخلط الدقيق لأكسيد الحديد (Fe₂O₃) وكربونات السترونشيوم (SrCO₃). وفي بعض الدرجات الخاصة، قد تتم إضافة كميات قليلة من الكوبالت أو اللانثانوم لأغراض التعديل.

يُحرق خليط المسحوق الناعم في فرن، حيث يُعرَّض المسحوق لدرجة حرارة عالية كافية لتفاعل كيميائي، مُنتِجًا مركب أكسيد معدني. بعد التبريد، تُطحن المادة المحروقة جافًا إلى جزيئات فائقة الدقة، عادةً ما يكون حجمها أقل من ميكرونين.

الخطوة 2: الضغط على الجسيمات ومحاذاتها

يُجهّز المسحوق المطحون للتشكيل. يُخلط المسحوق بالماء لتكوين عجينة، ثم يُضغط في قوالب تحت مجال مغناطيسي خارجي. يؤدي هذا إلى محاذاة الجسيمات في اتجاه واحد، مما يُنتج مغناطيسًا متباين الخواص ذو قوة مغناطيسية أكبر.

وعلى العكس من ذلك، عندما يتم الضغط على مسحوق جاف غير معرض لحقل مغناطيسي، يقال إن المغناطيس الناتج متساوي الخواص، أي قابل للمغناطيس في أي اتجاه ولكنه يقدم أداء مغناطيسيًا أقل.

الخطوة 3: المغناطيسية والتلبيد

تُلبَّد القوالب المضغوطة عند درجات حرارة تتراوح عادةً بين ١٢٠٠ و١٣٠٠ درجة مئوية. تُدمج الجسيمات في هذه العملية لتكوين مغناطيس صلب كثيف. بعد التبريد، يُمغنط المغناطيس حتى التشبع باستخدام مجال مغناطيسي خارجي. لا يتطلب الأمر مجالات مكثفة لهذه المرحلة مع مغناطيسات الفريت لسهولة مغنطتها.

الخطوة 4: التشغيل والتشطيب

لأن الفريت مادة خزفية هشة، يجب إجراء أي عملية تشغيل ضرورية باستخدام أدوات مطلية بالماس. في معظم الأحيان، لا تحتاج مغناطيسات الفريت إلى طبقة واقية نظرًا لمقاومتها الممتازة للتآكل؛ ومع ذلك، يمكن استخدام طلاءات مخصصة حسب الحاجة.

الجزء 3: أنواع مغناطيسات الفريت

يُصنف الفريت عمومًا إلى صلب أو لين بناءً على خصائصه المغناطيسية والكهربائية. ولكل نوع غرض مختلف تمامًا في التطبيقات الصناعية والإلكترونية.

1. الفريتات الصلبة (الفريتات الدائمة)

الفريتات الصلبة مغناطيسات دائمة. تحتفظ بمغناطيسيتها بعد مغنطتها، وعادةً ما تكون إما فيريت سترونشيوم (SrFe12O19)، أو فيريت باريوم (BaFe12O19).

تنقسم الفريتات الصلبة إلى:

مغناطيسات الفريت المتساوية الخواص: في هذه المغناطيسات، تكون الجسيمات في اتجاهات عشوائية، ما يسمح بتمغنطها في أي اتجاه. تصنيعها أسهل وأرخص، إلا أن أدائها المغناطيسي أقل.
مغناطيسات الفريت المتباينة الخواص: أثناء ضغط المادة المضغوطة، تُرتَّب الجسيمات في الاتجاه المطلوب بتطبيق مجال مغناطيسي خارجي. لذا، تتمتع هذه المغناطيسات بخواص مغناطيسية أقوى، ويجب مغنطتها في هذا الاتجاه تحديدًا.

2. مغناطيسات الفريت الناعمة (الفريتات غير الدائمة)

الفريتات اللينة هي مغناطيسات غير دائمة. وهي مصممة للمغناطيسية السريعة وإزالة المغناطيسية، وتُستخدم في المكونات الإلكترونية عالية التردد. تتكون عادةً من مركبات المنغنيز والزنك (MnZn) أو النيكل والزنك (NiZn).

الجزء 4: ما هي مزايا مغناطيس الفريت؟

وفيما يلي بعض إيجابيات مغناطيسات الفريت:

1. مواد بأسعار معقولة وتكلفة منخفضة

من أهم مزايا مغناطيسات الفريت انخفاض سعرها. فهي مصنوعة من أكسيد الحديد وكربونات السترونشيوم أو الباريوم، وهي مواد متوفرة بكثرة ورخيصة، ما يجعلها أكثر فعالية من حيث التكلفة من مغناطيسات النيوديميوم أو الساماريوم والكوبالت. هذا يجعلها الخيار الأمثل للتصنيع بكميات كبيرة وفي التطبيقات التي تتطلب ميزانية محدودة.

2. مقاومة ممتازة للتآكل

تتميز مغناطيسات الفريت بمقاومتها الطبيعية للتآكل والأكسدة، وهي تختلف عن العديد من المغناطيسات الأخرى، حتى بدون طبقة واقية. هذا يجعلها مناسبة للاستخدام في البيئات القاسية، مثل البيئات المعرضة للمواد الكيميائية، أو الرطبة. تُستخدم غالبًا في البيئات الخارجية ومكونات السيارات دون الحاجة إلى معالجة سطحية.

3. مقاومة كهربائية قوية

المقاومة الكهربائية العالية لمغناطيسات الفريت تُقلل من خسائر التيار الدوامي في أنظمة التيار المتردد. وهي مفيدة بشكل خاص في المحولات والمحاثات والأجزاء الكهربائية الأخرى حيث تكون كفاءة الطاقة بالغة الأهمية.

4. استقرار درجة الحرارة المناسبة

يمكن لمغناطيسات الفريت أن تعمل بكفاءة في درجات حرارة تصل إلى 250 درجة مئوية (482 درجة فهرنهايت)، وهي درجات تتجاوز بكثير حدود العديد من مغناطيسات العناصر الأرضية النادرة. وهي مناسبة للتطبيقات التي تتطلب حرارة، بما في ذلك المحركات ومكوناتها، نظرًا لأدائها المغناطيسي الثابت نسبيًا على نطاق واسع من درجات الحرارة.

5. إزالة المغناطيسية عالية المرونة

تتميز مغناطيسات الفريت بقوة إكراه عالية، مما يعني أنها تقاوم إزالة المغناطيسية من المجالات المغناطيسية الخارجية. وهذا يضمن موثوقيتها للاستخدام في التطبيقات المعرضة للاهتزازات الميكانيكية أو المجالات المغناطيسية المتغيرة.

6. قابلة للتكيف والتغيير

تتوفر مغناطيسات الفريت بأشكال وأحجام متنوعة، من أقراص وكتل وحلقات وأشكال مخصصة، ويمكن تعديلها لتناسب متطلبات التصميم الخاصة. تجعلها قابلية التكيف مناسبة للاستخدام في قطاعات مثل الإلكترونيات والسيارات والرعاية الصحية والطاقة المتجددة.

الجزء 5: تطبيقات مغناطيسات الفريت

بعض أهم استخدامات مغناطيس الفريت هي كما يلي:

1. المحركات والمولدات الكهربائية

تُستخدم مغناطيسات الفريت على نطاق واسع في محركات التيار المستمر، ومحركات التيار المتردد، ومحركات السائر، خاصةً في الأجهزة المنزلية والمراوح وأنظمة السيارات. استقرارها الحراري العالي وقدرتها القسرية العالية يجعلها مناسبة للأداء المستمر تحت أحمال كهربائية وميكانيكية مختلفة.

2. أنظمة مكبرات الصوت وأدوات الصوت

في مكبرات الصوت وسماعات الرأس والميكروفونات، تُعد مغناطيسات الفريت من أشهر التطبيقات. تساعد هذه المغناطيسات في توليد المجال المغناطيسي اللازم لتحويل الطاقة الكهربائية إلى موسيقى. وتُقدَّر في هذا المجال لرخص سعرها وقوتها المغناطيسية الكافية لإنتاج كميات كبيرة.

3. الفصل المغناطيسي والتثبيت

تُستخدم الفواصل المغناطيسية، التي تفصل المواد الحديدية عن المواد غير المغناطيسية في قطاعات إعادة التدوير وتجهيز الأغذية والتعدين، على نطاق واسع في مغناطيسات الفريت. كما تُستخدم المغناطيسات في أدوات التثبيت المغناطيسية، مثل مزاليج الأبواب وحوامل الأدوات والمشابك.

4. استخدام السيارات

في صناعة السيارات، تُستخدم مغناطيسات الفريت في أنظمة ABS، والنوافذ الكهربائية، ومضخات الوقود، ومساحات الزجاج الأمامي، وغيرها من المكونات. مثالية لهذه الظروف الصعبة، بفضل موثوقيتها ومقاومتها لفقدان المغناطيسية تحت تأثير الاهتزاز والحرارة.

5. المنتجات الاستهلاكية والتجمعات المغناطيسية

تُستخدم مغناطيسات الفريت بكثرة في مغناطيسات الثلاجات، والألعاب، وأغطية الخزائن، والسلع الترويجية. وهي غير مكلفة ومتوفرة بأشكال وأحجام متعددة. لذا، فهي مناسبة للعديد من الأغراض اليومية.

6. الأجزاء والمكونات الإلكترونية

بفضل قدرتها على العمل بكفاءة عند الترددات العالية مع ضياع ضئيل للطاقة، تُستخدم مواد الفريت اللينة (نوع من مغناطيس الفريت) في نوى المحولات والمحاثات والهوائيات. وتُعدّ هذه العناصر أساسية في أجهزة التلفزيون والراديو ومصادر الطاقة والأجهزة المحمولة.

7. الطاقة المتجددة الطبيعية

وبشكل خاص عندما تكون فعالية التكلفة أكثر أهمية من الاكتناز أو القوة المغناطيسية الشديدة، توجد مغناطيسات الفريت أيضًا في مولدات توربينات الرياح والأنظمة التي تعمل بالطاقة الصغيرة.

الجزء 6: مؤشرات مهمة لاختبار جودة مغناطيسات الفريت

يعتمد التشغيل الموثوق في التطبيقات الاستهلاكية والصناعية على ضمان جودة مغناطيسات الفريت. تُقيّم خصائصها المغناطيسية والفيزيائية باستخدام عدد من المعايير الفنية وإشارات الاختبار. تساعد هذه المعايير المشترين والمصنّعين على تحديد مدى استيفاء مغناطيس الفريت لمتطلبات تطبيق معين.

1. الحث المتبقي (Br)

قوة المجال المغناطيسي المحتفظ بها في المغناطيس بعد مغنطته تُسمى الحث المتبقي، ويُعرف أحيانًا بالبقايا. تُظهر هذه القوة مدى احتفاظ المغناطيس بمغناطيسيته على مدى عدة سنوات. عادةً، تعني قيمة البروم الأعلى أداءً مغناطيسيًا أفضل.

2. الإكراه (Hc)

تُقيّم قوة الإكراه مقاومة المغناطيس لإزالة المغناطيسية. بالنسبة للمعدات المعرضة لدرجات حرارة عالية أو مجالات مغناطيسية خارجية، فهي مؤشر رئيسي. تُمكّن قوة الإكراه العالية المغناطيس من الحفاظ على مجاله المغناطيسي في ظروف صعبة دون المساس بأدائه.

3. أقصى ناتج للطاقة (BHmax)

تعتمد قوة وكفاءة المغناطيس العامة على BHmax، وهي قيمة حاسمة. وهي أقصى كمية من الطاقة المغناطيسية المخزنة في المغناطيس. عادةً ما تكون قيم BHmax أقل من مغناطيسات الأتربة النادرة، ومع ذلك، تحتاج مغناطيسات الفريت إلى هذا العامل لتقييم ملاءمتها للاستخدامات المختلفة.

4. المسامية والكثافة

تعتمد القوة الميكانيكية والاتساق المغناطيسي لمغناطيسات الفريت على كثافتها الفيزيائية ومساميتها الداخلية. كثافة أعلى مع مسامية منخفضة تعني مغناطيسًا متينًا ومُلبَّدًا جيدًا يتمتع بخواص مغناطيسية ثابتة.

5. التسامح الأبعادي وجودة السطح

تتطلب التطبيقات التي تتطلب تركيب المغناطيسات في مجموعات صغيرة أو دورانًا سلسًا دقةً في الحجم والشكل وتشطيب السطح. يبحث اختبار الجودة عن الاتساق والتشققات والشقوق.

الجزء 7: أين يمكن استيراد مغناطيسات الفريت؟

لاستيراد مغناطيسات الفريت، سواء للأغراض الصناعية أو التجارية أو البيع بالتجزئة، توفر المنصات والمصنعون التاليون الجودة والأسعار التنافسية والتوزيع العالمي:

1. نيولاند ماجنتكس

مغناطيسات نيولاند تُنتج الشركة أنواعًا مختلفة من المغناطيسات الدائمة، بما في ذلك الفريت، وNdFeB، وSmCo، وAlNiCo. كما تُنتج مغناطيسات الفريت المصبوبة بالحقن بأشكال وخصائص مُخصصة.

2. علي بابا

يمكن القول أن أكبر سوق B2B، علي بابايوجد في الصين العديد من المصنّعين الصينيين لمغناطيسات الفريت. عند الشراء من هنا، يجب التحقق من بيانات اعتماد المورّد وشهاداته، وتقديم عينات، أو طلب تقارير اختبار.

3. صنع في الصين

منصة حصرية لمصنعي OEM/ODM، صنع في الصينيقدم هذا الدليل مغناطيسات الفريت العادية والخاصة، ويقارن قدرات الموردين والأسعار والامتثال.

4. توماسنت

مثالية للتوريد إلى أمريكا الشمالية؛ هنا يمكنك العثور على قوائم الموردين الأمريكيين والكنديين للمغناطيسات الفريتية والمغناطيسات

خاتمة

بفضل تكلفتها المنخفضة، ومقاومتها الممتازة للتآكل، وأدائها الثابت في درجات الحرارة العالية، لا تزال مغناطيسات الفريت من أكثر أنواع المغناطيسات الدائمة استخدامًا. تُقدم مغناطيسات الفريت حلاً موثوقًا وبأسعار معقولة، سواءً كنت تصمم محركات كهربائية، أو مكبرات صوت، أو فواصل مغناطيسية.

يعتمد اختيار المغناطيس المناسب لمشروعك على معرفة أنواعه وفوائده وكيفية إنتاجه ومؤشرات جودته. يساعدك اختيار مُصنِّع معروف والتأكد من معايير الأداء المهمة على ضمان أفضل النتائج في أي مشروع يستخدم التكنولوجيا المغناطيسية.

يشارك: