Неодимовий магніт – найсильніший серед усіх існуючих у світі постійних магнітів.
У середині 80-х років 20 століття був отриманий постійний магніт з рекордними характеристиками магнітних властивостей: залишковою магнітною індукцією («сила магніту») і коерцитивною силою (опірність розмагнічування). Два магніти розміром всього в декілька сантиметрів не зміг би роз'єднати руками навіть Шварценеггер. А свою «магнітну силу» вони втрачають лише на 1% за 100 років. Даний вид магніту був названий неодимовим, оскільки виготовляється зі сплаву рідкоземельного металу неодиму (Nd), заліза (Fe) і бору (B).
Неодимовий магніт: виготовлення
Виготовляються неодимові магніти за технологією порошкової металургії.
Виробництво високоякісних високоенергетичних постійних магнітів зі сплавів неодим-залізо-бор складний високотехнологічний процес, що вимагає прецизійного дотримання складу, вмісту домішок, всі операції проводяться без доступу кисню у вакуумі або в атмосфері інертних газів.
Неодимовий магніт: застосування
Унікальні властивості неодимового магніту відразу привернули увагу і змусили шукати йому застосування.
Перш за все, неодимовий магніт просто цікавий самі по собі, тому що володіє великою силою при маленьких розмірах. Тому їх часто продають в якості іграшок та оригінальних прикрас. У аудіосистемах, наприклад, в навушниках, неодимовий магніт допомагає створити потужний звук при малих розмірах мембран. У жорстких дисках комп'ютерів нерухомий неодимовий магніт є статором для обмотки електромагнітного приводу головок.
Неодимовий магніт створює сильне магнітне поле і, як всі постійні магніти, не вимагає витрат електроенергії. Тому його зручно використовувати для магнітного загородження на виробництві – від потрапляння металевих предметів в рухомі частини машин, щоб уникнути поломок дорогого обладнання. Магніти вловлюють цвяхи, шурупи, інші металеві предмети та їх частини, не даючи їм потрапити в вироблений комбікорм, борошно, сипучі суміші. Через такі випадкові попадання знижується якість продукції, а в тваринництві та харчовій промисловості можливі смертельні наслідки. Також при попаданні великих металомагнітних домішок у транспортери сипучих продуктів можливі вибухи.
Неодимовий магніт застосовують в гальмівних системах, герметичних муфтах, з нього роблять ротори двигунів і мікродвигунів. Неодимові магніти використовуються як різного роду магнітні лінзи для фокусування, відхилення заряджених частинок в радіоелектроніці, в деяких областях науки, в медицині (томографи, ЯМР-спектрометри).
Американська компанія Maglev Wind Turbine Technologies з Арізони збирається виробляти нові вітрові турбіни для вироблення електроенергії – з вертикальною віссю. Одна така величезна турбіна здатна замінити тисячі звичайних вітряків і, на відміну від них, здатна працювати як при найслабшому, так і при дуже сильному вітрі. А утримуватися вона буде в підвішеному стані на неодимових магнітах, що зменшить тертя і підвищить її ефективність. Ця турбіна здатна використовувати практично всю енергію вітрового потоку.
Неодимовий магніт: недоліки
У сплаву неодим-залізо-бор є і суттєві недоліки.
Першим є низька точка Кюрі і як наслідок погана температурна стабільність. Температурний коефіцієнт залишкової індукції неодимових магнітів дорівнює приблизно -0,1%/°С. Для порівняння у фериту -0,2%/°С.
Другий недолік – висока реакційна здатність і як наслідок низька стійкість проти корозії.
Підвищити температурну стабільність постійного неодимового магніту вдається легуванням такими елементами як діспрозій і кобальт. Ці елементи суттєво збільшують коерцитивну силу, але в той же час зменшують залишкову індукцію неодимового магніту.
Легуванням вдається підвищити максимальну робочу температуру неодимового магніту до 240 °С.
Боротьба з корозією зводиться до застосування захисних покриттів. Найбільш поширені металеві покриття (нікель, цинк, алюміній) та полімерні покриття. Покриті неодимові магніти можуть працювати значну кількість часу в корозійному середовищі, при цьому зберігаючи магнітні властивості і зовнішній вигляд.
За матеріалами: fiziks.org.ua, pmagnet.ru.
Читайте також:
- Знайдено зручну математичну мову для опису дуальності в магнітних системах
- Магнітне поле Землі
- Полярне сяйво
- Магнітні бурі
- Зміна магнітних полюсів
