Từ tính của kim loại và thép không rỉ

Từ tính là gì?

Từ tính là tính chất của vật liệu hưởng ứng dưới sự tác động của từ trường. Từ tính có nguồn gốc từ lực từ, lực này luôn đi liền với lực điện nên thường được gọi là lực điện từ.

Phân biệt các loại từ tính

các từ tính của các nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn

Từ tính được phân ra làm 5 loại chính: sắt từ – ferromagnetic, phản sắt từ – antiferromagnetic, thuận từ – paramagentic, nghịch từ – diamagnetic, ferri từ. Hầu hết các nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn thuộc 2 nhóm thuận từ và nghịch từ.

Thông thường khi ta nói một vật liệu có từ tính, tức là ám chỉ vật liệu có tính sắt từ. Còn các vật liệu thuận từ hoặc nghịch từ thì được gọi là không có từ tính. Cuối cùng, ferri từ là tính chất chỉ có ở các oxit của kim loại, không có ở các kim loại tinh khiết.

Nghịch từ

diamagnetic

Trong vật lý, đa số mọi vật trên thế giới của chúng ta đều có cấu tạo từ các nguyên tử. Mỗi nguyên tử lại bao gồm các hạt proton, neutron và electron. Đối với sự hoạt động của các nam châm này thì electron đóng vai trò chủ chốt. Các electron có khả năng tự quay quanh trục của nó. Chính sự chuyển động đó đã tạo ra từ tính cho chúng.

Nhưng đa số các electron vận động theo các phương khác nhau và rất hỗn loạn làm chúng triệt tiêu lẫn nhau. Vì vậy, trong trường hợp thông thường, các vật không tạo ra từ tính, tức là tổng từ tính bằng 0. Ta gọi các vật này thuộc nhóm nghịch từ.

Kim loại được xếp vào loại nghịch từ bao gồm các vàng, chì, đồng, và bạc.

Thuận từ

parramagentic

Chất thuận từ là chất mà định hướng của các electron từ có hướng, tổng từ tính của chúng khác 0. Khi đặt nam châm vào gần phạm vi này sẽ làm các electron từ của các vật phản ứng với từ trường của nam châm làm xuất hiện hiện tượng hút hoặc đẩy nam châm.

Kim loại có lực hút nam châm yếu được gọi là vật liệu thuận từ. Magiê, liti và molypden là một vài ví dụ trong số này. Lực hút của chúng yếu hơn đáng kể so với các kim loại sắt từ.

Sắt từ

ferromagnetic

Trong số 91 kim loại mà chúng ta biết cho đến ngày nay, chỉ có 3 trong số chúng thực sự có từ tính ở nhiệt độ phòng là sắt, coban và niken.

Bất kỳ hợp kim nào được cấu tạo từ vật liệu sắt từ cũng có thể hút nam châm. Ví dụ, thép không gỉ có nồng độ sắt cao có từ tính. Các ví dụ khác về hợp kim sắt từ bao gồm crom và alnico. Các vật liệu có sắt từ có khả năng tăng mạnh mật độ các đường sức từ khi có từ trường bên ngoài.

Phản sắt từ

antiferromagnetic

Trong bảng tuần hoàn, nguyên tố duy nhất thể hiện tính phản sắt từ ở nhiệt độ phòng là crom. Vật liệu phản sắt từ rất giống với vật liệu sắt từ nhưng do sự tương tác giữa các nguyên tử lân cận dẫn đến từ tính bị triệt tiêu và vật liệu hoạt động giống như một vật liệu thuận từ ở nhiệt độ chuyển tiếp 37 độ C.

Ferri từ

ferri từ

Vật liệu được chia thành các vùng có từ tính, giống như một vật liệu sắt từ và cũng chịu ảnh hưởng của nam châm tương tự. Ferri từ là tính chất chỉ có ở các oxit của kim loại như các hợp chất có chứa các ion oxi và các ion sắt (II), Fe2 + và các ion sắt (III), Fe3 +, không có ở các kim loại tinh khiết

Các câu hỏi thường gặp về từ tính

Thép không rỉ có từ tính không? Nam châm có thể hút được thép không rỉ không?

Thép không gỉ hay còn được biết đến là inox. Trong inox có chứa một lượng crôm đáng kể được thêm vào sắt để chống ăn mòn. Khả năng chống ăn mòn được tăng lên khi tăng hàm lượng crôm.

Tùy vào mục đích sử dụng như muốn inox cứng hơn, ứng suất bền hơn, uốn dẻo hơn… thì sẽ tính toán lượng hợp chất được thêm vào khác nhau. Một số loại inox cũng được thêm niken hoặc kim loại khác như mangan hay molypden.

Có ba loại thép không gỉ chính:

  1. Austenitic: Hợp kim crom-niken-sắt với 16% -26% crom (Cr), 6% -22% niken (Ni) và hàm lượng cacbon thấp, không có từ tính. Loại 304 (18% crom, 8% niken) là loại hoặc thành phần được sử dụng phổ biến nhất.
  2. Martensitic: Hợp kim crom-sắt với 10,5% -17% crom và hàm lượng cacbon được kiểm soát cẩn thận. Nó có tính chất từ tính! Loại 420 là một ví dụ điển hình. Nó chủ yếu được sử dụng trong dao và thiết bị nhà bếp.
  3. Ferritic: Hợp kim crom-sắt với 17% -27% crom và hàm lượng cacbon thấp, có tính chất từ tính! Loại 430 là loại ferit được sử dụng phổ biến nhất.

Về nguyên tắc, thép không rỉ 304 và 316 thuộc nhóm thép austenit, không có từ tính, không bị nam châm hút. Trong khi đó, các nhóm thép có hàm lượng sắt cao như thép 409 hoặc 420 có thể bị hút lại bởi nam châm. 

Loại nam châm nào thường dùng trong nhà máy thực phẩm?

Nam châm sử dụng trong các nhà máy sản xuất thực phẩm công nghiệp có 2 dạng chính:

  • Nam châm dạng thanh dài hoặc dạng ngăn kéo (khung nam châm có tay cầm): cho phép loại bỏ các mảnh kim loại nhỏ, mịn hoặc lớn có trong nguyên liệu bột, hạt, sợi hoặc chất lỏng chảy qua. Nếu nhà máy không thể lắp khung nam châm, thì có thể sử dụng nam châm dạng thanh dài.
  • Nam châm dạng tấm được áp dụng trong hút các mảnh kim loại lớn như đai ốc, bu lông, kim bấm khỏi các sản phẩm khô.

Có 3 loại vật liệu nam châm được sử dụng phổ biến, bao gồm nam châm Alnico, Ceramic và nam châm Đất hiếm. Alnico và Ceramic là những vật liệu có giá thành rẻ dùng cho ngành công nghiệp thực phẩm và có đặc tính độ bền cao để loại bỏ các mảnh kim loại lớn. Còn nam châm Đất hiếm thì phổ biến trong chế biến thực phẩm vì từ trường mạnh của nó giúp loại bỏ các bụi kim loại mịn.

Ứng dụng của nam châm trong ngành thực phẩm?

Trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, nam châm tách loại dạng thanh và khung, có thể chịu được trọng lực tác động của nguyên liệu thô khi đi qua đường ống và băng tải. Các nhà máy chế biến thực phẩm sử dụng các thiết bị tách kim loại bằng nam châm để tách các mảnh kim loại còn lại trong máy xay hoặc đôi khi còn sót lại trong nguyên liệu thô. Các mảnh kim loại có nguy cơ gây mất an toàn thực phẩm cho người tiêu dùng và làm hỏng thiết bị chế biến. Các thiết bị tách kim loại đang trở nên phổ biến hơn trong ngành công nghiệp thực phẩm vì các nhà sản xuất muốn tránh việc thu hồi sản phẩm gây tốn kém và duy trì niềm tin của khách hàng.

Nam châm được ứng dụng trong tách kim loại dạng mảnh, bụi mịn trong quy trình xử lý:

  • Nguyên liệu thô
  • Nghiền
  • Chế biến thực phẩm
  • Sản phẩm khô
  • Nguyên liệu dạng lỏng
  • Nguyên liệu dạng hạt, ngũ cốc/ thức ăn chăn nuôi

Giải pháp nam châm trong ngành thức ăn chăn nuôi

Công ty Song Song chúng tôi cung cấp đa dạng nhiều dòng máy tách kim loại bằng nam châm ứng dụng cho nhà máy xay xát và sản xuất thức ăn chăn nuôi. Một trong những yếu tố ảnh hưởng nhiều tới quy trình sản xuất thức ăn chăn nuôi là kim loại tạp chất lẫn trong nguyên liệu. Nam châm và máy tách kim loại do chúng tôi cung cấp giúp loại bỏ kim loại trong sản phẩm như ngũ cốc, thức ăn gia súc, bột cá…Việc phát hiện và tách kim loại bằng nam châm sẽ loại bỏ nguy cơ nhiễm kim loại trong sản phẩm chế biến cuối cùng, đồng thời bảo vệ máy móc quy trình sản xuất tránh khỏi hư hỏng.  

>>> Xem thêm bài tổng hợp các dòng máy tách kim loại

Vui lòng nhập từ khóa tìm kiếm

Form báo giá Bộ chống tắc silo

Bạn có gì thắc mắc?

Đội ngũ tư vấn viên của Song Song sẵn sàng giải đáp mọi câu hỏi của bạn.

Bạn cần báo giá?

Form báo giá Máy nghiền

Bạn có gì thắc mắc?

Đội ngũ tư vấn viên của Song Song sẵn sàng giải đáp mọi câu hỏi của bạn.

Bạn cần báo giá?

Form báo giá cân định lượng

Bạn có gì thắc mắc?


Hãy gọi vào số hotline của chúng tôi, đội ngũ tư vấn của Song Song sẽ giải đáp mọi thắc mắc của bạn.

Form báo giá ống nối mềm BFM

Bạn có gì thắc mắc?

Đội ngũ tư vấn viên của Song Song sẵn sàng giải đáp mọi câu hỏi của bạn.