目次

• 1.0 歴史
• 2.0 磁気の基礎
• 3.0 磁気の基礎
• 4.0 磁力の強さ
• 4.0 磁界の遮断
• 5.0 磁極
• 6.0 磁束
• 7.0 磁場の向き
• 8.0 磁力の強さ
• 8.0 磁界の遮断
• 9.0 磁界の向き
• 10.0 仮設磁石
• 9.0 電磁石
• 10.0 磁石組立品
• 11.0 磁石の加工
• 12.0 取り扱い& 保管
• 13.0 磁石組立品
• 14.0 磁石組立品
• 15.0 磁石の加工
• 15.0 磁石の組立品
• 16.0 磁石の加工

1.0 ちょっとした歴史・・・

古代ギリシャや中国では、ある珍しい石に不思議で魅力的な特性があることを発見しています。 これらの石は小さな鉄片を不思議な方法で引き寄せることができ、自由に揺らしたり、糸で吊るしたり、水に浮かべたりすると、常に同じ方向を向くことがわかりました。 初期の航海士たちは、この磁石を最初の羅針盤として使い、海上で自分の方向を決めるのに役立てた。 磁石の名前は、ギリシャのテッサリア地方にあるマグネシアに由来しており、そこで最初の「ロドストーン」が採掘されたと考えられています。 そして、さまざまな材料を合金にすることで、ロドストーンと同じような効果を発揮し、磁気を強くすることができることが発見されました。 18世紀に初めて人工磁石が作られ、1920年代にアルニコ（ニッケル、アルミニウム、コバルトの合金）が開発されるまで、より強い磁性合金の開発は遅々として進まなかった。 1950年代にはフェライト（セラミックス）、1970年代にはレアアース（希土類）が作られた。 それ以来、磁気の科学は飛躍的に発展し、極めて強力な磁性材料が、今日の無数のデバイスを可能にした。 (top)

2.0 磁石とは何か

鉄や鋼などのある種の材料は、強い磁場の中に置くことで磁性を持たせることができる。

鉄や鋼、ニッケル、コバルトなど磁化しやすい材料は、原子がドメインと呼ばれる小さな単位で並んでいます。 ドメインは微細ではあるが、数百万から数十億の原子を含んでおり、それぞれのドメインが小さな磁石のように作用している。 磁性体を強い磁場の中に置くと、通常は四方八方を向いている個々のドメインが、磁場の方向に振り回される。 ほとんどのドメインが磁場の中で整列すると、その材料は磁石になる。 (上）

着磁前：

着磁後：

磁石はどんな働きをするのか？

磁石は次のような働きをしています。

• 鉄、ニッケル、コバルト、特定の鋼鉄、その他の合金など、特定の物質を引き寄せる。
• 他の磁石に引力または斥力を及ぼす（反対極は引き付け、同極は反発）。

これらの効果に基づき、磁石は自身のエネルギーを永久に失うことなく、エネルギーをある形態から別の形態に変換します。 磁石の機能の例としては、

• Mechanical to Mechanical -引力と斥力など。
• Mechanical to Electrical -発電機やマイクロフォンなど。
• 電気的→機械的-モーター、ラウドスピーカー、荷電粒子偏向など
• 機械的→熱的-渦電流やヒステリシストルク装置など
• 特殊効果-磁気抵抗、ホール効果装置、磁気共鳴など
• 磁気共鳴など。 (上)

磁石はどのように作られるか？

Based 現代の磁石材料は、鋳造、プレスおよび焼結、圧縮接着、射出成形、押出、カレンダリングのプロセスによって作られています。 製造された磁石は、研削などの機械加工を経て、次のレベルのアセンブリに組み立てられることが多いようです。 (top)

磁石にはどのような種類がありますか。

磁石には、永久磁石、一時磁石、電磁石の3種類があり、永久磁石の方が、一時磁石の方が、電磁石より優れています。 永久磁石は外部から磁気や電力を供給することなく磁界を発生させます。 一時磁石は、磁界を発するものに取り付けている間は磁石として働き、磁界の発生源を取り除くと磁石としての性質が失われます。 電気磁石は、磁石として機能するために電気を必要とします。 (top)

永久磁石とは

現代の永久磁石は、研究の結果、ますます優れた磁石ができることを発見した特殊合金でできています。 永久磁石は、電磁石のように磁界がついたり消えたりすることがありません。 磁石の材料としては、アルミニウム・ニッケル・コバルト（アルニコ）、ストロンチウム・鉄（フェライト、セラミックス）、ネオジム・鉄・ボロン（NdfeB磁石、スーパーマグネットとも呼ばれる）、サマリウム・コバルトなどが一般的で、その中でも、アルミニウム・ニッケル・コバルト（Alnicos）磁石が最もよく使われています。 サマリウム・コバルト系とネオジム・鉄・ボロン系を総称してレアアースと呼んでいる。 (top)

レア・アースマグネットとは

レア・アースマグネットとは、希土類元素でできた磁石のことです。 ネオジム・鉄・ボロン系、サマリウム・コバルト系が代表的なレア・アースマグネットです。 (top)

3.0 地球の磁場の強さは？

地球の表面磁場の強さは約0.75ガウスですが、「地殻磁場」の強さで10％も変化します。 地球上では0.85～0.60の範囲で見ることができます。 地磁気嵐は、1％から5％の変化を数時間から1日程度で起こします。 (上)

磁石は時間が経つと力がなくなるのか

現代の磁石材料は、時間が経つと磁力がごくわずかに失われます。 例えばサマリウム・コバルト系では、10年間で1％以下であることが確認されています。 それ以外の永久磁石は、あくまでも永久磁石です（積極的に消磁しようとすると、それなりの努力が必要です）。 (top)

磁気を失った磁石は再着磁できるのか

極端な熱によるダメージがなければ、磁石は減磁するような状況に置かれても元の強さに再着磁することができます。 (top)

磁石の強さはどうやって測るのですか。

磁石の強さを測るには、ガウスメーター、磁力計、プルテスターなどがよく使われます。 ガウスメーターはガウス単位、磁力計はガウス単位または任意の単位（磁石同士の比較がしやすい）、プルテスターはポンド、キログラムなどの力の単位で測定できます。 特殊なガウスメーターは数千ドルすることもあります。 弊社では1台400円～1,500円のガウスメーターを数種類在庫しています。 (top)

Brが12,300ガウスのネオ磁石があれば、その表面で12,300ガウスを測定できるでしょうか？

簡単な答えは「いいえ」です。 Br値は閉回路条件下で測定されます。 閉回路の磁石はあまり意味がありません。 実際には、磁石の表面近くで12,300ガウス以下の電界を測定することになります。 実際の測定値は、磁石に鋼材が付着しているかどうか、表面からどのくらい離れて測定するか、磁石の大きさ（室温で測定すると仮定）によって決まります。 例えば、直径1インチ、長さ1/4インチのグレード35ネオジムディスク磁石は、表面から1/16インチで約2,500ガウス、1/8インチで約2,200ガウスを測定します。 (top)

手持ちの磁石をこれ以上強くすることはできないか

磁石は一度完全に磁化されると、これ以上強くすることはできず、「飽和」しています。 その意味で、磁石は水の入ったバケツのようなもので、一度満杯になるとそれ以上「満杯」にすることはできないのです。 (top)

磁石の強さはどのように減少するのか

磁場の強さは、距離が離れると指数関数的に減少していきます。 ここでは、直径1インチ、長さ1/2インチのサマリウム・コバルト18グレードの円板磁石について、距離による磁界の変化(ガウスで測定)を例として説明します。 (top)

距離に対する磁界の強さの方程式は何ですか。

半径 R、長さ L の円形磁石では、表面から X の距離にある磁石の中心線での磁界は次の式で計算できます (ここで Br は材料の残留誘導量):

長方形磁石や他の構成の磁石からの磁界を計算できる式もありますが、式が長くなりすぎて、ここで紹介するのは複雑になるのです! (top)

4.0 磁場を遮るには何を使えばよいか

磁石に引き寄せられる物質だけが、磁場を「遮る」ことができます。 ブロック片の厚さによって、磁場の一部または全部を遮断することができます。 (top)

5.0 磁極とは何か

磁極は、目に見えない磁束の線が発せられ、磁石に戻る際に接続される表面です。 (top)

業界標準の「北極」「南極」の定義は？

北極は、自由に回転できるとき、地球の北極を求める磁石の極と定義されます。 つまり、磁石の北極は地球の北極を目指すのです。 同様に、磁石の南極は地球の南極を目指す。 (上)

北極が表示されていないのに、どうやって北極を見分けるのですか？

見た目ではわかりません。 磁石にコンパスを近づけるとわかります。 通常、地球の北極を指す針の先が、磁石の南極を指すことになります。 (top)

6.0 磁束線はどのように振る舞うか

一般的な答えは「予測可能」です！

6.0 磁束線はどのように振る舞うか

一般的な答えは「予測可能」です。

同極は反発し、異極は引き合う。

磁石の対極を合わせると力線が合流し、磁石は互いに引き合います。

（上）

7.0 「配向方向」とは何か

現代のほとんどの磁石材料には、ある方向を通してのみ最大の効果が得られる「粒」が存在します。 これは「配向方向」であり、「容易軸」、「軸」とも呼ばれる。

無配向磁石（「等方性磁石」とも呼ばれる）は、配向磁石よりもはるかに弱く、どの方向にも磁化することが可能である。 配向磁石（異方性磁石ともいう）は、どの方向にも同じように磁化できるわけではなく、磁化されるべき好ましい方向がある。 (top)

8.0 一時的な磁石というのはあるのか

軟鉄やある種の鉄合金は、弱い磁場でも非常に容易に磁化することができます。 しかし、磁界を取り除くとすぐに磁気が失われてしまいます。 このため、一時磁石として電話機や電動機などに使われています。 (top)

9.0 電磁石とは

電磁石は、電流を流したコイルの中に金属の芯（普通は鉄合金）を入れることによって作られます。 コイルに流れた電気は磁界を発生させ、鉄心に伝わります。 磁界の強さは、電流の強さと電線の巻き数によって決まる。 その極性は電流の流れる方向によって異なります。 電流が流れている間は鉄芯が磁石のように振る舞いますが、電流が止まると同時に磁性は失われます。 電気モーター、テレビ、磁気浮上式鉄道、電話、コンピューターなど、現代の多くの機器に電磁石が使われている。 (top)

10.0 磁石アセンブリとは

磁石アセンブリは、1つまたは複数の磁石と、一般に磁石の機能に影響を与える鉄などの他の部品で構成されています。 (top)

機器に磁石を組み付けるにはどうしたらよいですか。

• 磁石を機器に固定する必要がある場合、機械的手段、または接着剤を使用して磁石を所定の位置に固定することがよくあります。 磁石が凹凸のある面に接着される場合は、凹凸に追従するような「コシ」のある接着剤が必要です。 陶磁器や木材、布などに磁石を貼り付けるには、ホットメルト接着剤が有効であることが分かっています。 金属に接着する場合は、瞬間接着剤を使うと効果的です。
• 磁石に接着剤を付けたフレキシブルマグネットも提供していますので、ライナーをはがして製品に貼り付けるだけです。
• すべての接着剤用途と同様に、接着前に接着するすべての面が清浄で乾燥していることを確認することが非常に重要です。

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11.0 磁石の加工は可能ですか

磁石は加工することができます。 しかし、硬い磁石材料は、柔軟な磁石材料やゴムタイプの磁石材料とは異なり、機械加工が非常に困難です。 磁石の加工はダイヤモンド工具や軟質砥石を用い、なるべく磁気を帯びない状態で行ってください。 一般に、硬い磁石材料の加工は、これらの特殊な加工技術に精通していない限り、挑戦しない方がよいでしょう。 (top)

12.0 磁石の取り扱いと保管上の注意

• 常に注意すること!
• 磁石は、フロッピーディスクやクレジットカードなどの磁気メディアやコンピュータのモニタに近づけないでください。
• 磁石は密閉容器に入れ、金属片を吸着しないように保管してください。
• アルニコ磁石は減磁しやすいのでキーパー（磁石の極をつなぐ鉄板や磁性鋼板）をつけて保管する
• 磁石はペースメーカーに近づけない

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13.0.1 磁石のコストは？

磁石材料によってコストはかなり異なります。 ここでは、磁石のコストの目安をご紹介します。

* 注：ここに示したコストは、特殊な加工やその他の特性を持たない磁石材料を大量に使用した場合の相対的なコストである。

ポンド当たりコストで見ると、NdM磁石は非常に高価に見えますが、実際はどうですか。 しかし、1BHmaxあたりのコストで考えると、それほど高くはないように思われます。 より強力な磁石を使うことで、磁石を搭載する装置全体が小型化され、より強力な磁石材料に有利なコスト削減ができる場合が多いのです。 (トップ)

13.0.2 磁石の注文方法

磁石を効率的に注文するには、何を達成したいかをよく理解しておく必要があります。

• General nature of application – Holding, moving, lifting, etc.
• Shape of magnet desired – Disc, Ring, Rectangle, etc.
• Size of magnet desired – Diameter, length, width, height, etc.考慮しなければならないいくつかの項目。
• 公差 – 寸法にどのような変動が許容されるか。
• 磁石が使用される条件 – 高温、湿度、外部、内部など
• 必要な磁石の強さ – 固定力のポンド単位、ガウスなど
• 磁石はこれ以上コストがかからないようにするには？ – これは consideration.
• Quantities you will need

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