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等方性と異方性について

マグネットシートにおける等方性と異方性についてお話する前に、まず等方的と異方的と言う二つの状態について、先に解説いたします。

等方的と異方的について

まず等方的と言う状況を分かりやすく言いますと、依存せずに不変である事だと言えます。逆に異方的とは、依存し変化する事となります。例えば、対象Aの性質が強い圧力を加えられても、何も変化の見られない時は等方的であると言え、その圧力によって、何らかの変化が生じた時は異方的であると言えます。

それは圧力に限ったことではなく、何らかの方向性に対して変化するかしないかを表しており、対象Bが回転と言う方向性によって、性質の変化が起こったのならばそれは異方的であり、何の変化も見せなかった場合は等方的であると言えます。

ある物体が持っている、誰が見ても明らかであり、それはそうであると認識できる、実に機械的な性質が方向次第で変化してしまう事、違ってしまった事が異方的であり、まったくなんの変化も見られない時は等方的と言う事になります。これが等方的と異方的のあり方です。

  • 異方性サンプル
  • 等方性サンプル

マグネットにおける、等方性と異方性

磁石における、この等方性や異方性と言うのは、その強さや製作過程、さらには、オリジナルマグネットシートを制作する上で関わりの深いコスト面において、違っています。

まずコスト面ですが、等方性磁石の方が安価です。異方性の方が制作に手間が掛かっているため、割高になります。またこの二つには、着力や磁力の違いがございます。異方性マグネットの方が強く、等方性の方が弱くなります。

磁石には磁化容易軸と言う、磁化されやすい方向が備わっています。その磁化容易軸を外部からの力で揃える事によって、異方性マグネットを作成します。その為、異方性の物は等方性に比べ強い磁力を持っています。

それは異方性磁石の製作過程である方向を与える事で、性質に変化を与えています。様々な磁区(磁化容易軸の集合)を持った合金を一度、粉々に砕きます。そうする事で、それぞれの粉末はどれも一定の磁化容易軸を持っている状態になり、圧縮成型する際に外部から磁場を与えられ、磁化の方向性を一定に決められた物が異方性磁石となります。

逆にその方向性を与えられず、バラバラな磁区を持ったままの物が等方性磁石となります。最後に、粉末の状態では相対密度が薄く、焼き上げる事でしっかりとした磁石になります。

下記は、等方性と異方性マグネットの着力は、どれくらい違うのかを数値化しております。

総厚(mm) 等方性(cm²) 異方性(cm²)
0.4 22 32
0.6 32 50
0.8 41 70

以上の様に、単に磁石と言っても、また磁力の違いがあると言っても、大きな違いがある事をご確認頂ければ幸いです。

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