Magnes neodymowy

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Dwa magnesy neodymowe (każdy o wymiarach ∅ 20 mm × 10 mm), niemożliwe do rozdzielenia gołymi rękami.
Magnes neodymowy utrzymujący ciężar 1300 razy większy od swojego

Magnes neodymowymagnes trwały (magnes stały) wytwarzany ze związku neodymu, żelaza i boru Nd2Fe14B. Produkowany jest metodami metalurgii proszków czyli prasowania sproszkowanych komponentów w polu magnetycznym w podwyższonej temperaturze. Magnesy te wytwarzają bardzo silne pole magnetyczne, co przekłada się na dużą siłę przyciągania. Ich temperatura Curie wynosi od 310 do 330 °C.

Zastosowanie magnesów neodymowych:

Technologia wytwarzania[edytuj | edytuj kod]

Po operacji prasowania w polu magnetycznym następuje proces wyżarzania w podwyższonych temperaturach w specjalnych piecach próżniowych lub w atmosferze ochronnej. Dlatego tak wytworzone magnesy nazywamy magnesami spiekanymi. Ponieważ neodym jest pierwiastkiem bardzo aktywnym chemicznie, magnesy te powlekane są specjalnymi warstwami ochronnymi np. niklową, cynkową, fosforanową, itp. Warstwa niklu jest lepszym zabezpieczeniem niż warstwa cynku w przypadku magnesów neodymowych.

Wadą ich jest mała wytrzymałość mechaniczna, duża kruchość, tak samo jak i innych spiekanych magnesów czyli ferrytowych i samarowo-kobaltowych. Jedynie magnesy alnico (Al - aluminium + Ni - nikiel + Co - kobalt) są stopem, w związku z tym mają większą odporność mechaniczną. Warto wspomnieć o magnesach neodymowych wiązanych, które również są dosyć odporne na uderzenia ponieważ do ich formowania poza wymienionym już związkiem Nd2Fe14B stosuje się tworzywa sztuczne lub żywice.

Istnieje cała gama materiałów magnetycznych, z których formuje się spiekane magnesy neodymowe. Powstają one poprzez dodawanie domieszek różnych, najczęściej drogich pierwiastków do podstawowego związku Nd2Fe14B. Dzięki tym domieszkom możliwe jest stworzenie materiałów odpornych na wysokie temperatury. Maksymalna temperatura pracy spiekanych magnesów neodymowych waha się od 80 do 200 °C, w zależności od konkretnego materiału magnetycznego. Istotny wpływ na wytrzymałość temperaturową tych magnesów ma także ich kształt, ściślej mówiąc magnes neodymowy wykonany z materiału wysokotemperaturowego nie rozmagnesuje się jeżeli będzie odpowiednio wysoki. Przyjmuje się, iż w takim przypadku stosunek średnicy do wysokości powinien wynosić minimum 0,7 lub magnes powinien być zamontowany w obwodzie magnetycznym. Dużo lepsze współczynniki temperaturowe remanencji i koercji oraz wytrzymałość temperaturową posiadają magnesy samarowo-kobaltowe. Jednak materiały SmCo mają niższą indukcję remanencji oraz gęstość energii magnetycznej od magnesów neodymowych i są od nich droższe.

Nielegalne zastosowania[edytuj | edytuj kod]

Magnesy neodymowe bywają także używane do blokowania wodomierzy w celu uniknięcia płacenia rachunków za wodę. Siła przyciągania magnesu jest na tyle duża, że powoduje zatrzymanie mechanizmu licznika, co nie blokuje jednak przepływu wody. W najnowszych modelach wodomierzy pojawiają się jednak zabezpieczenia przed tego typu praktykami – na przykład elementy zmieniające kolor pod wpływem pola magnetycznego.

Stosowane są również w celu zakłócenia pracy liczników energii elektrycznej. Jednak w liczniku indukcyjnym może to powodować rozmagnesowanie trwałego magnesu hamującego (służącego do kalibracji wskazań licznika), co prowadzi do znacznego osłabienia jego momentu hamującego i w rezultacie objawi się zawyżonym naliczaniem opłat za energię po usunięciu magnesu neodymowego.