Nam châm vĩnh cửu là thành phần quan trọng trong nhiều ứng dụng công nghiệp và dân dụng. Chúng được chế tạo từ các vật liệu đặc biệt, có khả năng duy trì từ tính trong thời gian dài mà không cần nguồn điện. Mỗi loại nam châm vĩnh cửu có đặc tính riêng về lực hút, khả năng chịu nhiệt, độ bền và chi phí, phù hợp với những nhu cầu sử dụng khác nhau.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu các loại nam châm vĩnh cửu và cách lựa chọn sao cho phù hợp với nhu cầu nhé.

Nam châm vĩnh cửu có những loại nào phổ biến?

Hiện nay, nam châm vĩnh cửu được chia thành nhiều loại khác nhau dựa trên cấu tạo và đặc điểm, ứng dụng. Sau đây là thông tin cụ thể về từng loại nam châm vĩnh cửu:

- Nam châm Ferrite hay còn có tên gọi khác là nam châm gốm. Loại này có thành phần từ Oxy sắt (Fe₂O₃) kết hợp với các nguyên tố như bari hoặc stronti. Đặc điểm nổi bật của nam châm Ferri là khả năng chống ăn mòn tốt, giá thành thấp, lực hút vừa phải. Loại nam châm vĩnh cửu này có ưu thế về mặt giá rẻ, bền bỉ và không cần phải phủ bảo vệ. Về mặt ứng dụng, nam châm Ferrite được sử dụng trong động cơ điện nhỏ, loa, gioăng từ tủ lạnh hoặc bảng thông báo từ tính.

- Nam châm Neodymium (NdFeB) được cấu tạo từ thành phần gồm sắt, Neodymium và boron. Loại nam châm vĩnh cửu này được đánh giá là nam châm thương mại mạnh nhất hiện nay, tạo lực hút rất lớn dù kích thước nhỏ. Tuy nhiên, nam châm Neodymium lại có hạn chế là dễ bị ăn mòn, chịu nhiệt kém và cần phủ bảo vệ. Hiện nay, nam châm Neodymium được sử dụng trong động cơ xe điện, ổ cứng máy tính, thiết bị y tế và móc treo từ tính.
- Nam châm Samarium Cobalt (SmCo) với hai thành phần chính gồm samarium và cobalt. Đặc điểm nổi bật của loại nam châm vĩnh cửu này là có thể chịu được nhiệt độ cao lên tới 250°C, lực hút mạnh và ổn định, hoạt động tốt trong môi trường khắc nhiệt nhờ khả năng chống ăn mòn. Tuy nhiên, giá thành của loại nam châm vĩnh cửu này khá cao. Về ứng dụng, nam châm Samarium được dùng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, động cơ hiệu suất cao và thiết bị quân sự.
- Nam châm Alnico được tạo bởi nhôm  (Al), niken (Ni) và cobalt (Co). Loại nam châm vĩnh cửu này sở hữu đặc điểm nổi trội với khả năng chịu nhiệt tốt, từ tính ổn định. Song nhược điểm của nam châm Alinco là lực hút thấp hơn so với loại nam châm đất hiếm. Hiện tại, nam châm Alinco được ứng dụng trong thiết bị đo, cảm biến và pickup đàn guitar.
- Nam châm đất hiếm có cấu tạo bởi các nguyên tố đất hiếm như neodymium hoặc samarium cobalt. Loại nam châm vĩnh cửu này có lực hút mạnh nhất trong tất cả các loại nam châm vĩnh cửu. Mặc dù có ưu điểm về lực hút và hiệu suất cao nhưng nam châm đất hiếm có giá thành cao. Nam châm đất hiếm hiện được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp, lĩnh vực y tế, công nghệ cao và quốc phòng.

Cách chọn nam châm vĩnh cửu phù hợp với nhu cầu

Để lựa chọn nam châm vĩnh cửu tối ưu cho ứng dụng của mình, bạn cần xem xét các yếu tố sau:

- Dựa theo cường độ từ tính:

+ Nam châm Neodymium phù hợp cho ứng dụng cần lực hút cực mạnh.
+ Nam châm Ferrite thích hợp cho các ứng dụng lực hút vừa phải và tiết kiệm chi phí.
+ Nam châm Samarium Cobalt vừa mạnh vừa chịu nhiệt tốt dễ dàng đáp ứng với nhiều nhu cầu sử dụng.

-  Xem xét tới khả năng chịu nhiệt:

+ Neodymium có thể chịu nhiệt khoảng 80°C (một số loại đặc biệt tới 200°C).
+ Nam châm Samarium Cobalt chịu được nhiệt lên tới 250°C, lý tưởng cho môi trường nhiệt cao.
+ Nam châm Alnico cũng chịu nhiệt tốt, dùng trong môi trường nhiệt độ biến đổi.

- Dựa theo chi phí:

+ Nếu ngân sách eo hẹp mà vẫn đảm bảo độ bền bỉ thì có thể lựa chọn nam châm Ferrite
+ Với chi phí trung bình nhưng chịu nhiệt tốt, bạn có thể chọn nam châm Alnico.
+ Nam châm Neodymium và Samarium Cobalt sở hữu hiệu suất vượt trội nhưng giá cao sẽ phù hợp với những ngân sách lớn.

- Nếu dựa theo môi trường làm việc, bạn có thể chọn nam châm Ferrite hoặc Samarium Cobalt cho nơi ẩm ướt và ăn mòn. Riêng với không gian nhỏ nhưng vẫn cần lực hút mạnh thì nam châm Neodymium là lựa chọn phù hợp. Còn đối với môi trường khắc nghiệt, nhiệt độ cao thì nam châm Alnico hoặc Samarium Cobalt là lựa chọn lý tưởng.

Lưu ý khi sử dụng nam châm vĩnh cửu

Để đảm bảo nam châm vĩnh cửu hoạt động đúng mục đích và tuổi thọ lâu dài, bạn cần lưu ý những điểm sau:

- Bảo quản tránh va đập mạnh làm nứt gãy nam châm.
- Với nam châm Neodymium cần phủ Ni-Cu-Ni hoặc epoxy để đảm bảo khả năng chống ăn mòn.
- Nam châm vĩnh cửu mạnh có thể gây thương tích nếu bị kẹp tay.
- Đảm bảo bề mặt tiếp xúc với nam châm vĩnh cửu phải phẳng và sạch để tối ưu lực hút.

Nam châm vĩnh cửu đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực, từ điện tử, sản xuất, ô tô đến y tế và quốc phòng. Mỗi loại nam châm có ưu, nhược điểm riêng, vì vậy việc lựa chọn cần dựa trên lực hút yêu cầu, nhiệt độ làm việc, chi phí, và môi trường sử dụng.