ما هي استخدامات المسحوق المغناطيسي؟

تطبيقات المسحوق المغناطيسي

يتكون المسحوق المغناطيسي من جزيئات حبيبية شديدة التفاعل مع المجال المغناطيسي ولها خصائص استثنائية. يحتوي المسحوق المغناطيسي على مواد تتمتع بقوة مغناطيسية استثنائية وخصائص أخرى. الحديد والكوبالت والنيكل والعناصر الأرضية النادرة والمغنتيت والفيرايت هي المواد الرئيسية لتكنولوجيا المسحوق المغناطيسي. الساماريوم والنيوديميوم هما من العناصر الأرضية النادرة وتمتلكان قوة مغناطيسية دائمة. هناك طرق ميكانيكية وكيميائية مختلفة لإنتاج مسحوق المغناطيس. يعتمد اختيار طرق إنتاج المسحوق المغناطيسي على الخصائص المطلوبة مثل الشكل والحجم والقوة المغناطيسية. تعد الطحن بالكرات والطحن بالكرات عالية الطاقة من الطرق الميكانيكية بينما التركيب الحراري المائي والترسيب هي الطرق الكيميائية. للمسحوق المغناطيسي تطبيقات مختلفة في العديد من القطاعات. يتم وصف بعض التطبيقات الرئيسية أدناه:

وسائط التسجيل المغناطيسية:

يتم تصنيع أجهزة الوسائط المغناطيسية للتسجيل مثل محركات الأقراص الصلبة والأقراص المغناطيسية باستخدام مسحوق مغناطيسي. يتم تخزين البيانات المغناطيسية مغناطيسيًا على الأقراص أو الأشرطة من خلال طلاء طبقة المسحوق المغناطيسي بدقة على سطح الأقراص أو الأشرطة. يتم تمثيل البيانات الثنائية من خلال محاذاة المسحوق المغناطيسي عند تسجيل البيانات. لتخزين البيانات وأرشفتها في قطاعي المؤسسات والمستهلكين، تُفضل تقنية الوسائط المغناطيسية للتسجيل. الأقراص المغناطيسية ومحركات الأقراص الصلبة والأقراص المرنة والأسطوانات المغناطيسية والبطاقات المغناطيسية والأقراص المغناطيسية البصرية هي أجهزة تسجيل مغناطيسية.

محركات الأقراص الصلبة:

محركات الأقراص الصلبة هي الأقراص المثبتة في أجهزة الكمبيوتر أو أنظمة الخوادم والتي يمكنها تخزين كميات كبيرة من البيانات بالتيرابايت. في الوقت الحاضر، يتم استخدام محركات أكثر تقدمًا مثل محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة التي تتمتع بالقدرة على تخزين البيانات بكفاءة في حجم صغير للغاية.

القرص المرن:

          القرص المرن هو نوع من أجهزة التسجيل المغناطيسية حيث يكون القرص المغناطيسي مغلفًا بغلاف. سعة الأقراص المرنة لتخزين البيانات صغيرة ولكنها قابلة للحمل.

البطاقات المغناطيسية:

البطاقات المغناطيسية هي أجهزة تسجيل مغناطيسية تستخدم خطوطًا مغناطيسية لتخزين البيانات. ومن بين البطاقات المغناطيسية المستخدمة بشكل شائع بطاقات الخصم وبطاقات الائتمان والبطاقات المستخدمة كبطاقة مرور للنقل وأغراض أمنية أخرى. يتم تشفير البيانات أو المعلومات المخزنة على شريط من هذه البطاقات عن طريق المغناطيس في ترتيبات مختلفة.

الشريط المغناطيسي:

الشريط المغناطيسي هو جهاز مغناطيسي اقتصادي للغاية وذو سعة تخزين عالية، حيث يتم تخزين البيانات على طبقة الطلاء للقرص المصنوع من البلاستيك. يتم استخدام المسحوق المغناطيسي للطلاء. يُستخدم هذا الجهاز بشكل شائع لأرشفة البيانات الكبيرة والنسخ الاحتياطي لها.

جهاز تخزين الرنين المغناطيسي:

يتم استخدام ظاهرة الرنين المغناطيسي في هذه التقنية الحديثة والأحدث، حيث سيتمكن هذا الجهاز من تخزين أقصى قدر من البيانات.

MICR (التعرف على الحروف بالحبر المغناطيسي)

التعرف على الحروف بالحبر المغناطيسي هو عملية مبتكرة تستخدم على نطاق واسع في القطاع المصرفي للتحقق من المستندات المالية والشيكات ومعالجتها. هذه التكنولوجيا هي تطبيق مشهور جدًا للمسحوق المغناطيسي. تتم طباعة المستندات المالية والشيكات عن طريق خلط الحبر في المسحوق المغناطيسي. يتم استخدام قارئات التعرف على الحروف بالحبر المغناطيسي المخصصة لقراءة الحروف المطبوعة على المستندات المالية والشيكات. أدى تقديم هذه التكنولوجيا إلى جعل عملية قراءة ومعالجة المستندات المالية والشيكات أكثر أمانًا وكفاءة. يحتوي الحبر المغناطيسي أو حبر جهاز التعرف على الحروف بالحبر المغناطيسي على جزيئات أكسيد الحديد ويتم تطبيقه على الجزء المحدد من المستند المالي أو الشيك. تتم قراءة الأحرف أو الأرقام الأبجدية الرقمية المطبوعة على المستندات بمساعدة أجهزة التعرف على الحروف بالحبر المغناطيسي. يتم اكتشاف الحبر المغناطيسي المطبوع على المستندات بواسطة المستشعر المغناطيسي وتحويله إلى نموذج بيانات رقمي. تتم معالجة هذه البيانات الرقمية وتوضيحها بواسطة النظام. الفوائد الرئيسية لهذه الأنظمة هي كما يلي:

• عملية سريعة: تتم معالجة المستندات والشيكات في وقت قصير جدًا.
• عملية آمنة: عملية المستندات آمنة للغاية ولديها فرص أقل للاحتيال.
• عملية دقيقة: يتم التحقق من المستندات المالية ومعالجتها بدقة شديدة بحيث لا يكون هناك أي احتمال للأخطاء تقريبًا.

الحماية الكهرومغناطيسية

الحماية الكهرومغناطيسية هي عملية يتم من خلالها حماية أو حجب المجالات الكهرومغناطيسية غير المرغوب فيها. تُستخدم المواد المغناطيسية الحديدية في المسحوق المغناطيسي، وتتمتع هذه المواد بقدرة امتصاص أو جذب عالية، وبالتالي يتم منع خطوط المجال الكهرومغناطيسي غير المرغوب فيها. الهدف الرئيسي للمسحوق المغناطيسي في الحماية الكهرومغناطيسية هو الحماية من تأثير خطوط المجال الكهرومغناطيسي. تكتمل عملية الحماية الكهرومغناطيسية في المراحل التالية: تمتص المواد المغناطيسية الموجات الكهرومغناطيسية عالية الطاقة وتتحول إلى طاقة حرارية. وبهذه الطريقة، يتم تقليل القوة المغناطيسية للموجات. تختفي الطاقة التي تلتقطها الجسيمات في شكل طاقة حرارية وتقل شدتها.

تطبيقات المسحوق المغناطيسي في الحماية الكهرومغناطيسية:

حماية الكابل:

يتم حجب الكابلات باستخدام مسحوق مغناطيسي لتجنب أي انقطاعات بين خطوط الإشارة الخارجية والداخلية.

الطلاء على المواد الكهرومغناطيسية:

يتم طلاء أسطح مواد الحماية الكهرومغناطيسية بمسحوق مغناطيسي يحتوي على خليط من مواد ربط البورون أو البوليمرات وتساعد على إنشاء بيئة حماية.

المواد المركبة للأجهزة الإلكترونية:

يتكون غلاف وغطاء الأجهزة الإلكترونية لنظام الدرع الكهرومغناطيسي من مواد مركبة تحتوي على مواد مغناطيسية.

تحتوي الآلات الصناعية والمحولات والمحركات على مجالات مغناطيسية منخفضة التردد، ومن الصعب للغاية منع هذه المجالات. ولمنع المجالات المغناطيسية منخفضة التردد بشكل فعال، يتم استخدام مسحوق مغناطيسي. يتم خلط المواد الموصلة مثل الألومنيوم أو النحاس مع المسحوق المغناطيسي ويتم إنتاج درع كهرومغناطيسي قوي جديد يمكنه منع المجالات المغناطيسية عالية التردد.

التصوير بالرنين المغناطيسي:

التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) هو تقنية تصوير مغناطيسي تستخدم في المجال الطبي لتوليد صور للأجسام أو الأعضاء الداخلية لجسم الإنسان للدراسة والتحليل التفصيلي. يتم تصنيع المغناطيسات الفائقة التوصيل المستخدمة في هذه التقنية باستخدام مسحوق مغناطيسي. يتم تحسين ميزات التشخيص في التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) من خلال إدخال تقنية المسحوق المغناطيسي في تطوير أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي المتقدمة.

لتوليد صور دقيقة وصحيحة لأعضاء أو هياكل داخلية لجسم الإنسان، يجب ألا يكون هناك تداخل كهرومغناطيسي خارجي. لجعل عملية التصوير بالرنين المغناطيسي فعالة ومحمية من المجال الكهرومغناطيسي الخارجي، يتم استخدام تقنية المسحوق المغناطيسي. يمكن حجب الضوضاء الخارجية والمجال الكهرومغناطيسي من قسم التصوير بالرنين المغناطيسي باستخدام تقنية المسحوق المغناطيسي.

يمكن تصنيع أجزاء الأجهزة الخاصة بجهاز التصوير بالرنين المغناطيسي من المسحوق المغناطيسي بحيث يمكن تنفيذ عملية تصوير فعالة. تتمثل وظيفة ملفات التدرج في أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي في إجراء ترميز مكاني. يمكن تحسين الخصائص المغناطيسية لملفات التدرج من خلال تصنيع الملفات باستخدام المسحوق المغناطيسي. يمكن تصنيع درع ملف التدرج من المسحوق المغناطيسي للحصول على تصوير دقيق. هناك فوائد مختلفة لاستخدام المسحوق المغناطيسي في تصنيع المكونات المختلفة لأجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي. يعد استخدام المسحوق المغناطيسي في أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي آمنًا للغاية ولا يسبب أي ضرر للمرضى. يمكن لجهاز التصوير بالرنين المغناطيسي امتصاص خطوط المجال المغناطيسي الخارجية بسبب طبيعة النفاذية العالية للمسحوق المغناطيسي.

السوائل المغناطيسية:

يتم تصنيع السوائل المغناطيسية (السوائل المغناطيسية) باستخدام مواد المسحوق المغناطيسي. والسوائل المغناطيسية هي السوائل التي تحتوي على محلول من الجسيمات النانوية في الماء أو الزيت (سائل حامل). تتمتع السوائل المغناطيسية بخصائص استثنائية وتتغير لزوجة هذه السوائل عن طريق تغيير المجال المغناطيسي. هناك تطبيقات مختلفة للسوائل المغناطيسية من الصناعات الطبية إلى القطاعات الهندسية وتستخدم على نطاق واسع في أنظمة العرض الإلكترونية وأنظمة التخميد والأختام الميكانيكية للآلات المختلفة. يتم ملء الفجوة بين المغناطيس وملف الصوت لمكبرات الصوت بالسوائل المغناطيسية. يتم تحسين جودة الصوت وعمر مكبرات الصوت من خلال دمج جزيئات المسحوق المغناطيسي في السائل لأن هذه الجزيئات مفيدة جدًا لإطلاق الحرارة وجعل حركة الملف في حالة مستقرة. يتم تحسين ظاهرة نقل الحرارة لأنظمة التبريد عن طريق خلط المسحوق المغناطيسي في محلول السائل.

التطبيق في المجال الطبي:

يتم تدمير الخلايا السرطانية في جسم الإنسان بتطبيق مجالات مغناطيسية متناوبة في السائل المغناطيسي. ويمكن توصيل جزيئات الدواء بفعالية باستخدام السائل المغناطيسي.

التطبيقات في البيئة:

يتم تنظيف البيئة ومراقبة العوامل الرئيسية المسيطرة بشكل فعال باستخدام تقنية المسحوق المغناطيسي. يمكن جمع وإزالة جزيئات التلوث والملوثات في الهواء والماء باستخدام تقنية المسحوق المغناطيسي.

التطبيقات في القطاعات الصناعية:

هناك تطبيقات مختلفة لتكنولوجيا المسحوق المغناطيسي في القطاعات الصناعية مثل فصل الجسيمات في إعادة التدوير والتعدين، ومحركات وأجهزة الاستشعار في المركبات، ومكونات الأجهزة الإلكترونية.

من المتوقع أن تزداد أهمية استخدام تقنية المسحوق المغناطيسي بسبب التقدم والتطور في العلوم وتقنيات الهندسة واستراتيجيات الابتكار.