私たちの生活の中で、磁石はよく使われていますね。たとえば、掲示板に書類を留めるのに使ったり、冷蔵庫にメモを貼るのに便利です。
ですが、使い続けるうちに、磁石の力が弱まってしまった経験はありませんか？元々力が弱い磁石もあれば、時間が経つにつれて力が落ちるものもあります。
そもそも磁石の力が弱まるのはなぜでしょうか？また、力が落ちた磁石を再び強くする方法はあるのでしょうか？
今回はこれらの疑問に答えるべく調査を行いましたので、その詳細をお伝えします。
磁石の力が弱まる理由とは？
磁石は日常的に多くの場面で活用されていますが、時には予想外に磁力が弱いと感じることもあります。
たとえば、冷蔵庫やホワイトボードに付けた磁石がなぜか力を失っていることはありませんか？
磁石の力が弱くなる原因はいくつかあります。
まず、磁石の材質による違いが挙げられます。鉄はコバルトよりも、コバルトはネオジムよりも磁力が弱いのです。
また、同じ材質の磁石でも、原子の磁極の向きが整っていないと、磁力が弱くなることがあります。
科学的には、原子の磁極の向きがバラバラだと、磁力が弱まるとされています。
さらに、以下のような複数の要因によって、時間とともに磁力が弱くなることもあります。
● 経年劣化による磁力の低下
● 強力な外部磁場の影響
● 温度の上昇による影響
● 錆によって原子の磁極が乱れ、磁力が低下する
これらの理由から、使用している磁石が時とともに弱くなってしまうことがあるのです。
磁石の磁力を取り戻す方法
磁石が弱まってしまったとき、その磁力を回復または強化できると非常に便利です。しかし、実際には磁石の磁力を取り戻すことは可能なのでしょうか？
実は、磁石の種類によっては、磁力を回復させたり、強化したりすることができます。
これは磁石内部の原子の磁極の向きが影響しています。
磁極の向きを整えることができれば、磁石は元の磁力を再び持つことができます。
この方法は、強力な他の磁石や電磁石の磁場の中に磁石を置くだけです。
たとえば、釘に磁石を近づけることで、釘が磁性を持つように、磁石もその磁力を回復させることができます。
さらに、コイルを巻いて電流を流すことで磁力を回復させる「着磁」という方法もあります。
ただし、温度が上がりすぎて磁石が劣化している場合は、磁力を元に戻すことは難しいかもしれません。
これは、磁石が高温に一度でもさらされると、キュリー温度を超えてしまうと、元の磁力には戻らないためです。キュリー温度は磁石の素材によって異なりますが、例えば、
● アルニコ磁石：850℃
● サマリウムコバルト磁石：800℃
● フェライト磁石：450℃
● ネオジム磁石：320℃
とされています。普段の生活でこれらの温度に達することはほとんどありませんが、知識として把握しておくことが重要です。
また、磁石が劣化しないように、保管方法にも注意が必要です。
例えば、鉄製品に吸着させずに保管する、湿度が低い環境を選ぶ、密閉容器での保管などが磁力の維持に役立ちます。
磁石の強度低下の原因と対策
磁石の強度が低下する理由は多岐にわたります。
それには、使用される材料の性質や、原子の磁気の並びに起こる不整合が関係しています。
さらに、経年による変化や高温、錆によっても自然と強度は衰えていきます。
磁力が弱まる主な原因が原子の並びにある場合、より強力な磁場を持つ別の磁石や電磁石を使用して磁力を回復させる方法があります。
この際、コイルに電流を流して磁力を強化する手法も有効です。
ただし、キュリー温度を超えて加熱された磁石は、冷却後も磁力が戻らず、磁性を完全に失うことがあります。
そのため、磁石を長持ちさせるためには、保管方法や保管場所を工夫することが重要です。
適切な保管が磁石の劣化を遅らせ、長寿命を保証しますので、保管には特に注意が必要です。
