Где применяются неодимовые магниты?

ГДЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ НЕОДИМОВЫЕ МАГНИТЫ

Неодимовые магниты нашли широкое применение в самых разных сферах деятельности человека. При этом далеко не каждый знает о полезных качествах неодимового магнита, который безвреден для человека и окружающей среды, способен помочь экономить, затрачивать меньше усилий на определённую работу. Они продаются в специализированных магазинах, но при желании их можно найти даже дома.

Масло

Большинство автомобилистов знают о том, что моторное и трансмиссионное масло со временем ухудшается. Причиной этому образование металлизированных частиц, которые накапливаются в масле в процессе эксплуатации автомобиля. Именно неодимовый магнит способен задержать такие частицы. С его помощью они будут надёжно удерживаться и удаляться, благодаря чему износ автомобильных систем будет минимальным. Достаточно прикрепить такой магнит в районе пробки картера, после чего можно будет удобно собирать металлические частицы на СТО или в собственном гараже. Рекомендуется пользоваться высокотемпературными неодимовыми магнитами, имеющими соответствующую маркировку.

Представления

Многие профессиональные клоуны и домашние любители используют неодимовые магниты для показа фокусов. С их помощью можно заставлять делать движения разные фигуры, в корпусах которых спрятаны точно такие же элементы. Неодимовые магниты хороши тем, что они имеют достаточно большую силу притяжения. Это позволяет оказывать воздействие на определённые игрушки и целые конструкции, находясь на большом расстоянии от них.

Поиски

Ежедневно мужчины и женщины, взрослые и дети теряют разные металлические предметы на улице, в авто, дома и на работе. Не исключением является и отдых в лесу, когда под руками путаются множество предметов для готовки и не только. Потеряв предмет, можно будет легко найти его с помощью неодимового магнита. Пуская неодимовый шарик по комнате, можно будет рассчитывать на собирание шурупов, гвоздей, саморезов, прочего железа. Если же к магниту привязать верёвку, то можно будет отправиться на поиски утерянных предметов за пределами помещения.

Ремонт

Неодимовый магнит, имеющий большую силу притяжения, может рихтовать металлические предметы. Это могут быть духовые инструменты и даже кузова автомобилей, попавших в ДТП. Некоторые предметы могут иметь труднодоступные места, и поэтому неодимовый магнит является вполне эффективным решением для решения даже сложных задач. Приложив магнит к помятой поверхности, можно будет наблюдать, как он выравнивает её при движениях в разные стороны.

Данные

С помощью неодимового магнита можно легко уничтожить записи видео, аудио, иные данные, располагающиеся на магнитном носителе. Если имеется продвинутый компьютер, музыкальный плеер или магнитофон, работающие на usb – носителях и дисках, то старые кассеты обычно отправляются в мусорный ящик. При этом не все захотят оставлять некоторые данные, сохранённые на устаревших носителях. Вместо того, чтобы обращаться в специализированные салоны для удаления информации с носителей, можно просто оказать воздействие на плёнку при помощи неодимового магнита. Данные будут безвозвратно удалены, благодаря чему можно будет спать спокойно, не переживая за то, что частное видео или иная информация достанутся третьим лицам.

Чистка

Закрепив губку с магнитом внутри аквариума, и расположив другой магнит снаружи такой конструкции, можно будет заниматься её чисткой, не пачкая руки. Двигающийся внутри магнит будет прижимать губку, заставляя её очищать грязную поверхность стекла изнутри. Такое решение эффективно при нежелании контактировать с водой, результатами жизнедеятельности обитателей аквариумов.

Коммунальная хитрость

Неодимовый магнит способен не только замедлить, но и полностью остановить механизм счётчика для воды, газа, света. Установив его в потайном месте, можно будет избежать проблем с государственными проверочными службами, сэкономить приличную часть бюджетных средств. Правда этот метод уже стал опасен, так как госконтроль научился бороться с такими фокусами. В целом, неодимовый магнит имеет неограниченный срок службы, достаточно многофункционален, прост в эксплуатации и имеет удобные размеры. Купить большие магниты различного веса и формы можно здесь.

Применение неодимового магнита в быту

Что такое неодимовый магнит. Его применение в быту и других сферах

С тех пор, как вначале 80-х был изобретен неодимовый магнит, применение его распространилось практически на все сферы промышленности – от швейной и пищевой до станкостроительной и космической. Сегодня практически нет отрасли, где бы ни использовались подобные устройства. Более того, в большинстве случаев они практически вытеснили традиционные ферримагниты, существенно уступающие по своим характеристикам.

В чем причина популярности изделий из неодима?

В нескольких словах скажем о том, что такое неодимовый магнит и где применяется

Магнитные свойства неодима были открыты сравнительно недавно, а первая продукция из него появилась лишь в 1982 году. Несмотря на это, она тут же стала набирать популярность. Причина в потрясающих характеристиках сплава, способного притягивать железные предметы в сотни раз больше собственного веса и в десятки раз сильнее, чем ферромагнитные устройства. Благодаря этому, техника, где применяются неодимовые магниты, стала меньше по размерам, но при этом гораздо эффективнее.

В составе сплава, помимо неодима, содержится железо и бор. Чтобы получить нужное изделие, эти вещества в виде порошка не расплавляют, а спекают, что приводит к одному существенному недостатку – хрупкости. Избавиться от сколов и коррозии помогает слой медно-никелевого сплава, благодаря которому, получается продукт готовый для полноценного использования.

Неодимовые магниты – применение в быту

Сегодня каждый может купить бруски, диски или кольца из неодима и использовать их в домашнем хозяйстве. В зависимости от задач, можно выбрать нужный размер, вес и форму изделия, сообразуясь со своим кошельком. Ниже мы приводим несколько вариантов использования магнитных устройств, хотя, в действительности сфера из употребления практически безгранична и ограничивается только фантазией владельца.

Итак, где применяется неодимовый магнит в быту?

Поиск и сбор металлических предметов

Теперь у Вас не возникнет проблем с поиском железных вещей, закатившихся под мебель или упавших в колодец. Просто закрепите, например, магнитный диск на конце палки или привяжите его на шнур и проведите таким нехитрым приспособлением по месту, куда вероятно упал предмет. Буквально через несколько минут потерянное окажется в Ваших руках целым и невредимым.

Применение неодимового магнита поможет также собрать металлическую стружку или рассыпавшиеся саморезы. Для удобства оберните предмет из неодима в ткань, носок или полиэтиленовый пакет. Это поможет с одной стороны защитить рабочую поверхность от налипания железного мусора, а с другой – снять разом все, что прилипло и не отделять каждый шуруп отдельно.

Держатели

Рассказывая о сферах, где применяются неодимовые магниты в быту, упомянем о разного рода фиксаторах. С их помощью Вы можете подвешивать на вертикальных поверхностях любые железосодержащие предметы: кухонные или слесарные принадлежности, садовый и любой другой инструмент. Просто закрепите пластинки из неодима на стенде в определенном порядке и при необходимости прикрепляйте к ним, например ножи или отвертки.

Применение неодимового магнита в быту возможно и для подвешивания не железных предметов: картин, зеркал, полочек, антимоскитных сеток и т.д. Для этого зафиксируйте на вещи магнитную пластину, а на поверхность, куда планируете её крепить небольшой лист железа.

Как мы уже говорили, сплав из неодима достаточно хрупкий, поэтому нежелательно нарушать его целостность сверлением или разрезанием, из-за чего свойства металла существенно пострадают. В качестве подвесов лучше выбирать неодимовые магниты, применение которых не требует дополнительной обработки. Благо интернет-магазины предлагают изделия самых разных конфигураций с отверстиями нужного диаметра, с различными креплениями и вырезами. Поэтому Вы без труда выберите устройство нужной конфигурации. С таким же успехом можно использовать магнитные элементы в качестве защелки на двери, для прикрепления бейджа или создания своими руками магнитика на холодильник. Это далеко не полный список сфер, где применяют неодимовый магнит.

Зажимы

Если требуется склеить две поверхности, а из-за сложности формы использовать тиски не получится, проблему опять помогут решить магнитные детали. Просто разместите между ними склеиваемые предметы, которые за счет притягивающей силы неодима будут плотно прижаты друг к другу.

Используя такого рода зажимы, Вы легко сможете почистить или помыть поверхности, казавшиеся абсолютно недоступными. Где применяют неодимовые магниты конкретно? Для мытья внешних поверхностей стекол балкона, чистки аквариума и других труднодоступных стеклянных емкостей. Поместите магнитный брусок внутрь мочалки, которую зафиксируйте с внешней стороны балкона, удерживая её другим магнитом изнутри. Таким образом, вы можете направлять внешнюю мочалку, куда пожелаете и идеально очистить стекло.

Читайте также:  Какой натяжной потолок выбрать: матовый или глянцевый?

От стружки и другого металлического мусора в машинном масле можно избавиться с помощью применения неодимового магнита, видео об этом есть в сети. Закрепите магнитное устройство на сливной пробке картера, неодим притянет микрочастицы железа, и они не попадут в рабочие механизмы авто.

С помощью небольшой пластинки из неодима, можно также закрепить какие-либо предметы на кузове авто, а с помощью больших магнитных дисков или брусков можно даже выравнивать небольшие вмятины.

Неодимовый магнит – применение в быту. Неисследованные моменты

Многие ученые считают, что электромагнитные волны оказывают благотворное воздействие на живые организмы. В связи с этим появилось множество устройств, которые, как считается, способствуют росту растений и оздоравливают организм. Многие огородники втыкают магнитные прутки рядом с посаженными растениями, а животноводы помещают предметы в клетках с домашними животными. Кроме того, сейчас популярны различные магнитные браслеты, отделка неодимом одежды, очистка воды и многое другое.

Безусловно, в статье мы затронули лишь малую толику сфер, где неодимовые магниты нашли применение, видео и статьи с другими способами использования этих изделий вы можете найти в сети.

Неодимовый магнит. История изобретения. Где используются?

Самым сильным и самым мощным, из доступных на сегодняшний день в продаже постоянных магнитов, является неодимовый магнит. Такие магниты имеют химическую формулу Nd2Fe14В, и обладают исключительной плотностью магнитной энергии достигающей 512 кДж/м3. Если раньше самарий-кобальтовые (SmCo) магниты считались наиболее мощными из доступных в продаже, то, начиная с 1986 года, их постепенно начали заменять неодимовые магниты, значительно более экономичные по стоимости производства, хотя и с более низкой температурой Кюри.

С развитием электронной промышленности, начиная с 90-х годов и до настоящего времени, неодимовые магниты получили большую популярность повсеместно, и их замечательными свойствами многие удивлены до сих пор, ведь такой магнит может поднять груз в тысячи раз превышающий вес самого магнита.

Неодимовый магнит

Все началось с того, что в 1982 году японская компания Sumitomo Special Metals, работая совместно с американской General Motors над проблемой поиска альтернативы дорогим самарий-кобальтовым (SmCo) магнитам, отыскала таки соединение неодим-железо-бор, которое и было запатентовано General Motors в 1985 году. В 1986 году была открыта компания Magnequench, специализировавшаяся на выпуске неодимовых магнитов, и продававшая сырьё для их изготовления.

Позже Magnequench стала частью Molycorp, США, а Sumitomo – частью Hitachi Corporation, Япония, и теперь Hitachi обладает более чем 600 патентами, связанными с производством неодимовых магнитов методом спекания, и лицензирует многочисленные производства по всему миру.

В конце концов, Китай вышел в лидеры по производству неодимовых магнитов, ведь эта страна контролирует огромную долю мировых редкоземельных руд.

Ежегодно в Китае производят по 50000 тонн неодимовых магнитов. Между тем, в одной тонне исходной руды содержится около 700 кг железа, а неодима — максимум 450 грамм.

Неодим

Для изготовления неодимовых магнитов применяют порошковую технологию, позволяющую получать магниты трех типов: прессованные магниты, литые магнитопласты, и спеченные магнитопласты.

Перед изготовлением магнитов выплавляют магнитный материал, для этого исходные элементы (железо, неодим, бор) сплавляют в индукционной печи, затем дробят полученный сплав, получая порошок для дальнейших этапов технологического процесса, для работы уже с порошком.

Характеристики магнитов

В зависимости от микроструктуры исходных элементов, магнитные свойства конечного продукта могут в некоторой степени различаться. Зачастую применяют непосредственно соединение Nd2Fe14В. Именно его структура и дает максимальную магнитокристаллическую, одноосную анизотропию. Но возможны и более сложные химические реакции.

Спеченные магнитопласты

Получаются путем прессования порошка неодима-железа-бора, его спекания в инертной или вакуумной среде, и последующей шлифовки на станке до получения нужной формы. Во время прессования порошка, на него действует магнитное поле нужной интенсивности и направления, которое и задает намагниченность.

Литые магнитопласты

Получаются с применением полимеров, которые смешиваются с неодим-железо-бор порошком, а потом выдавливаются в форму, и здесь есть возможность получать любые формы, однако энергия продукта ограничена значением в 5 МГсЭ.

Прессованные магнитопласты

Получаются следующим образом, исходный порошок неодим-железо-бор смешивают с полимером, затем прессуют в форму, нагревают и намагничивают. Дополнительной обработки не требуется, а энергия прессованных магнитопластов ограничена значением в 10 МГсЭ.

Отличительные свойства и технические характеристики

Итак, неодимовые магниты обладают следующими отличительными свойствами:

  • За 10 лет теряют лишь 1% намагниченности
  • Доступны любые размеры и формы
  • Низкая температура Кюри (см. таблицу выше)
  • Высокая устойчивость к коррозии
  • Максимальная остаточная намагниченность
  • Максимальная коэрцитивная сила
  • Максимальная удельная магнитная энергия

Неодимовые магниты маркируются следующим образом, это так называемые классы неодимовых магнитов:

Здесь номер обозначает магнитную энергию, выраженную в МГсЭ ( МегаГаусс-Эрстед ), а буква (марка) – допустимый температурный диапазон:

  • N (Normal) – до 80 градусов Цельсия
  • M (Medium) –до 100 градусов Цельсия
  • H (High) – до 120 градусов Цельсия
  • SH (Super High) – до 150 градусов Цельсия
  • UH (Ultra High) – до 180 градусов Цельсия
  • EH (Extra High) – до 200 градусов Цельсия

Неодимовый магнит в приводах жестких дисков

Обычно, продавец всегда готов предоставить исчерпывающую информацию о технических характеристиках предлагаемых им неодимовых магнитов.

Сфера применения неодимовых магнитов

  • в приводах головок жестких дисков компьютеров
  • в составе стирающих головок недорогой аппаратуры
  • в магитно-резонансной томографии (МРТ)
  • в магнитных звукоснимателях гитар
  • в электронных сигаретах
  • в дверных замках
  • в громкоговорителях и наушниках
  • в магнитных подшипниках
  • в спектрометрах ЯМР
  • в электродвигателях
  • в аккумуляторных инструментах
  • в серводвигателях
  • в подъемных и компрессорных двигателях
  • в шаговых двигателях
  • в электрических усилителях руля
  • на гибридном и на электрическом транспорте
  • в генераторах и турбинах (турбины прямого привода требуют 600 кг магнитов на мегаватт мощности, а 31% этой массы — неодим)

Игрушка из неодимовых магнитов

Кроме этого, неодимовые магниты с их уникальными магнитными свойствами вдохновили создателей игрушек и украшений. Всем известны магнитные наборы неокуб, и другие; различные конструкторы, разнообразные декоративные застежки и прочее.

Таким образом, неодимовые магниты способны далеко не только на решение сложных производственных задач, но и на простые, удобные решения.

В последнее время, мощные магниты начали активно рекламироваться для использования в незаконных действиях. Реклама призывает покупать магниты, с помощью которых можно пользоваться электроэнергией, теплом и газом без учета потребленных ресурсов соответствующими счетчиками. Безучетное использование таких ресурсов незаконно, согласно кодексу об административных правонарушениях.

Описание и использование неодимового магнита

Неодимовый магнит является самым мощным и постоянным магнитом, в состав которого входит редкоземельный неодим, бор и железо. Какого полное определение магнита и основные преимущества, в чем заключается его сила и каков принцип действия? Об этом далее.

Что это такое

Неодимовым магнитом является магнитный элемент, который состоит из неодимового редкоземельного борного и железного материала. Обладает кристаллической структурой, тетрагональной формой и формулой Nd2Fe14B.

Впервые был создан организацией General Motors в 1982 году. Является самым сильным постоянным магнитным элементом, величина мощности которого в несколько раз больше обычного. Оснащен большой магнитной индукцией в 12 400 гаусс.

Обратите внимание! Это хрупкий сплав, имеющий формулу NdFeB, а также жесткий никелированный защитный слой и соответствующий класс. Пользуется большой популярностью и выпускается в разной форме.

Преимущества

Самый распространенный неодимовый магнит — тот, который имеет сплав железного оксида, обладающий хорошей термостойкостью, высокой магнитной проницаемостью и низкой себестоимостью. Оснащен цветовой маркировкой, высокой коэрцитивной силой, мощным магнитным полем, удерживающим предметы на весу, компактным размером, малым весом, доступностью и широкой областью применения. Имеет большой срок службы.

Если обычный магнит работает на протяжении 10 лет и может размагничиваться, то неодимовый через 100 лет не утрачивает свои свойства. Еще одно преимущество заключается в форме. Подобное изделие обладает формой подковы. Она дает большой срок службы прибору. Что касается стоимости, это — дорогие изделия, однако стоимость оправдывается с помощью превосходных эксплуатационных качеств и безупречной надежности.

Стоит указать, что сила, заключенная в неодимовых магнитах, еще одно их преимущество. Она высокая и найти конкурентную ей нереально. Это рекордный вид показателя, повышение которого невозможно. Сила образуется при изготовлении. Намагничивание происходит после формирование сплава. Благодаря существующим технологиям намагничивается сплав таким образом, что магнит имеет невероятно высокую мощность и этот показатель достигает рекорда.

Читайте также:  Красивая Испания

Обратите внимание! Мощность — относительное обывательское понятие. Сила стабильная, но измеряется она при помощи приборов. При этом показания зависят от того, какая толщина у поверхности и чистота. Некоторое влияние способен оказывать угол отрыва.

Срок службы

Срок работы оборудование, если будет надлежащее использование, равен 30 лет. Из-за неосторожного обращения, прибор может быть испорчен. Дело в отсутствии гибкости, а также в ломкости и потрескивании в момент большой нагрузки. Из-за падения, удара или снижения сцепных свойств снижается срок службы оборудования. По этой причине необходимо избежание падений с использованием соприкасающихся в движениях деталей.

Еще одним крайне важным моментом является безвозвратная потеря магнитных свойств из-за нагревания. Поэтому шлифовка с резкой или сверлением снижает цепную силу и может возгораться сплав. Если же хранение с эксплуатацией организовано правильно, то намагниченность сохраняется на протяжении 10 лет.

Конструкция

Отвечая на вопрос, из чего сделан неодимовый магнит, можно указать, что это редкоземельный элемент, который содержит атом с лантанидом или актинидом. В классическом составе может еще находится присадка. Она используется, чтобы увеличить силу с выносливостью и стойкостью к большим температурам. Бор используется в малом количестве, железо — связующий элемент. Благодаря такому составу получается большая сцепная сила. При соединении нескольких ферритовых колец, можно руками разъединить их. Что же касается неодимовых магнитов, этого сделать нельзя.

Как намагничивают неодимовые магниты

Намагничивание неодимовых магнитов происходит путем взаимодействия ионового брома, железа и неодима мощного магнитного поля. Благодаря подобным действиям получается элемент, который имеет высокую коэрцитивную силу и высокую мощность сцепления. Также он обладает крайне продолжительным сроком службы в быту.

Принцип работы

Работает неодимовый магнит очень просто. В случае соединения двух магнитных элементов и совпадения полюсов по направлению, магнитная сила двух полей будет усилена. В итоге получится общее сильное магнитное поле. При обратном расположении намагниченных элементов, получится угнетение магнитного поля.

Как использовать

Неодимовый магнитный элемент самый сильный, превышающий аналоги, которые основаны на редкоземельном металле. Помимо этого, неодим способен значительно надолго сохранять намагниченную структуру. Использовать подобное оборудование можно в разных сферах. К примеру, его применяют при изготовлении накладных наушников с ветрогенераторами, мотор-колесами и скутерами.

Обратите внимание! Магниты активно используются в промышленной, бытовой, медицинской сфере. Также их применяют, чтобы проводить поисковые работы металлоискателем. Нередко их можно найти в сантехнике или сувенирах.

Из конкретных примеров можно назвать применение магнита при разработке медицинских приборов, магнитной обработки воды, создании масловых и технологичных фильтров, формировании исполнительных механизмов с высокочувствительными датчиками. Кроме того, они нужны, чтобы производилась одежда с чехлом и обувью, создавались рекламные, информационные и навигационные материалы.

В целом, неодим — самый мощный постоянный магнитный материал, который обладает высокой стойкостью к размагничиванию, мощностью притяжения и металлическим внешним видом. Имеет большой срок службы, состоит из бора, железа и металла лантаноидной группы.


Применение неодимовых магнитов

Использование неодимовых магнитов в промышленности и быту

Область применения магнитов из неодима невероятно широка, начиная от применения в бытовых целях и заканчивая медициной, промышленностью и т.д. Получается, что с такими магнитами мы сталкиваемся очень часто, просто никто особо не задумывается, что в основе привычных для нас вещей лежат уникальные свойства этого изделия.

Магниты неодимовые в быту

Лучшими зажимами и фиксаторами считаются магниты из неодима. Благодаря мощности магнитного поля они способны играть роль тисков. В быту нередко возникает необходимость склеить различные материалы или детали. Достаточно разместить их между парой неодимовых магнитов, и будет обеспечена предельно прочная фиксация. Имеет значение и то, что оказываемое магнитом усилие со временем не уменьшается, потому стабильность фиксации обеспечена.

Еще одно достоинство неодимовых магнитов кроется в их компактных размерах, поэтому они могут использоваться для склеивания деталей и материалов, имеющих сложную конфигурацию. Такие магниты незаменимы и для скрепления любых металлических предметов. Например, на стенах кухни можно расположить разные приспособления, зафиксировав их магнитами. Кстати, посредством мощных неодимовых магнитов в гараже можно подвесить даже велосипед, не говоря уже об инструментах.

Простейший способ найти утерянную металлическую вещь (гвоздик, ключи или иголку) – это закрепить магнит на каком-нибудь подручном предмете и некоторое время поводить им под мебелью или по полу. Во время ремонта таким же образом можно определить и месторасположение арматуры в стенах.

Неодимовые магниты способны без труда находить предметы из любого металла в грунте и песке, потому их можно использовать в поиске различных изделий на природе. Между прочим, именно с этого занятия начинали увлекаться кладоискательством многие коллекционеры раритетов.

Дачники имеют возможность доставать при помощи магнита предметы, которые упали в колодец, резервуар с водой или пруд. С аналогичной целью неодимовые магниты используют для поднятия со дна рек или озер предметов из металлов.

Сегодня в каждом доме есть компьютер, и у пользователя имеется информация, записанная на винчестере, CD т.д. Если жесткий диск или мобильный носитель данных сломался, это вовсе не означает, что кто-то не сможет считать с них информацию. Поэтому перед тем как выбрасывать диски, обработайте их неодимовым магнитом, и данные будут гарантированно уничтожены.

Еще одна распространенная область применения – это использование магнитов из неодимов для досуга: демонстрации фокусов, сборки моделей и решения головоломок. В этой сфере возможности таких магнитов почти безграничны. Можно крепить их на двух каких-нибудь предметах и показывать фокус по притягиванию друг к дружке. Мало найдется и людей, кого не привлекает популярная головоломка неокуб. Эта игрушка состоит из множества магнитных шариков одинаковой величины. Стабильностью конструкции и возможностью собирать из неокуба типовые и оригинальные фигуры игрушка обязана именно магнитному полю неодимового магнита.

Использование неодимовых магнитов автомобилистами

Автолюбители сегодня неодимовыми магнитами очищают масло, в котором по причине трения деталей двигателя скапливаются металлические частицы. Магнитом можно «отловить» подобные частицы и сконцентрировать в местах, откуда их легче всего удалить. Например, вы можете высокотемпературный магнит закрепить на сливную пробку поддона картера и очищать его от налипших частичек по мере необходимости.

Неодимовый магнит отлично подойдет для закрепления на крыше, капоте или багажнике машины различных табличек и знаков, которые не сместятся даже при высокоскоростном движении или сильном ветре. Неодимовые магниты можно применять и для крепления каких-либо приборов в салоне. Кроме того, магниты могут намагничивать инструменты (допустим, отвертку) и восстанавливать утраченные характеристики других магнитов.

Применение в промышленности и других сферах

Использование магнитов из неодима в промышленности обусловлено уже описанными выше уникальными свойствами. В производстве агрегатов и деталей эти изделия выполняют функцию тисков или струбцин, но также они позволяют сортировать предметы из металла и поднимать довольно тяжелые устройства и изделия на значительную высоту. Такие супермагниты применяют в изготовлении сенсоров и реле, в производстве электрогенераторов, ветровых турбин и гидроэлектростанций, а также диагностического и медицинского оборудования.

В сельском хозяйстве и пищевом секторе магниты используются, чтобы удалять инородные металлические предметы из мешков с крупами, зерном и другими продуктами.

В мастерских и цехах, в которых образуется большое количество железной стружки, магниты неодимовые позволяют избегать травм и легко решать проблему с уборкой. С этой целью магнит помещают в мешочек и подносят к месту скопления металлической стружки. Стружка липнет к магниту, а когда мешок выворачивают, она остается внутри.

Мощные магниты применяются и в строительной сфере при креплении опалубки, в изготовлении корпусной мебели, бижутерии и украшений. В сферу применения неодимовых магнитов входят, помимо прочего, современная медицина и индустрия здоровья.

Наконец, намагниченная вода благоприятно влияет на человеческий организм, а силовое поле, формируемое магнитом, способно нормализовать давление и смягчить симптомы артрита.

Области применения магнитов

– Рекламная и сувенирная продукция (магниты на папки, игрушки, украшения, холодильники, крепления для рекламных плакатов, баннеров, афиш, подарочной упаковки и т.д.);

Читайте также:  Проектирование пожарной сигнализации – важный шаг безопасности

– Текстильная продукция (застежки на сумки, косметички, одежду, чехлы на телефоны и т.д.);

– Медицина (изготовление МРТ, хирургического оборудования, оборудования для диагностики);

– Нефтегазовая промышленность (муфты герметичные и электродвигатели для насосов погружных, магнитные ловители и заграждения, депарафинизаторы, элементы диагностических систем);

– Электроника (видеоаппаратура, аудиотехника, персональные компьютеры, бытовая техника разного назначения);

– Ядерное производство (магнитные центрифуги);

– Очистка жидкостей от металлических примесей и образования накипи (магнитные муфты и фильтры);

– Сепарация магнитная (разделение материалов в стекольной, пищевой, металлургической, химической и иных отраслях промышленности, а также в медицине и при переработке вторсырья);

– Автомобилестроение (микроэлектродвигатели, электромеханические преобразователи, датчики, запорные устройства);

– Изготовление генераторов, двигателей, включая гибридные;

3 разных типа магнитов и их применение

Магниты – это материалы, которые генерируют поле, которое притягивает или отталкивает некоторые другие материалы (например, железо и никель) с определенного расстояния. Это невидимое поле, известное как магнитное поле, отвечает за ключевые свойства магнита.

Древние люди использовали магниты по крайней мере с 500 г. до н.э., и самые ранние известные описания таких материалов и их характеристики происходят из Китая, Индии и Греции около 25 веков назад. Однако искусственные магниты были созданы еще в 1980-х годах.

Очевидно, что не все магниты состоят из одних и тех же веществ, и поэтому их можно разделить на разные классы в зависимости от их состава и источника магнетизма. Ниже приведен подробный список трех основных типов магнитов с указанием их свойств, прочности, а также промышленного и непромышленного применения.

1. Постоянные магниты

После намагничивания постоянные магниты могут сохранять магнетизм в течение продолжительного времени. Они сделаны из материалов, которые могут намагничиваться и создают собственное постоянное магнитное поле.
Обычно постоянные магниты изготавливаются из четырех различных типов материалов:

I) Ферритовые магниты

Ферритовые магниты (также называемые керамическими магнитами) являются электроизоляционными. Они темно-серого цвета и выглядят как карандашный грифель.

Ферриты обычно представляют собой ферромагнитные керамические соединения, получаемые путем смешивания больших количеств оксида железа с металлическими элементами, такими как марганец, барий, цинк и никель. Некоторые ферриты имеют кристаллическую структуру, например ферриты стронция и бария.

Они довольно популярны благодаря своей природе: они не подвержены коррозии и, следовательно, используются для продления жизненного цикла многих продуктов. Ферритовые магниты могут использоваться в чрезвычайно жарких условиях (до 300 градусов Цельсия), и стоимость изготовления таких магнитов также низкая, особенно если они производятся в больших объемах.

Они могут быть далее подразделены на «твердые», «полужесткие» или «мягкие» ферриты, в зависимости от их магнитных свойств.

Поскольку твердые ферриты трудно размагничивать, они обладают высокой коэрцитивной силой. Они используются для изготовления магнитов, например небольших электродвигателей и громкоговорителей. Мягкие ферриты, с другой стороны, имеют низкую коэрцитивную силу и используются для изготовления электронных индукторов, трансформаторов и различных микроволновых компонентов.

II) магниты Алнико

Магниты алнико состоят из алюминия (Al), никеля (Ni) и кобальта (Co), отсюда и название al-ni-co. Они часто включают титан и медь. В отличие от керамических магнитов, они являются электропроводящими и имеют высокие температуры плавления.

Чтобы классифицировать их (основываясь на их магнитных свойствах и химическом составе), Ассоциация производителей магнитных материалов присвоила им номера, такие как Alnico 3 или Alnico 7.

Алникос был самым сильным типом постоянных магнитов до развития редкоземельных магнитов в 1970-х годах. Известно, что они создают высокую напряженность магнитного поля на своих полюсах – до 0,15 Тесла, что в 3000 раз сильнее, чем магнитное поле Земли.

Сплавы Alnico могут сохранять свои магнитные свойства при высоких рабочих температурах, вплоть до 800 градусов Цельсия. Фактически, они являются единственными магнитами, которые имеют магнетизм при нагревании раскаленным докрасна.

Эти магниты широко используются в бытовых и промышленных применениях: несколько примеров – это магнетронные трубки, датчики, микрофоны, электродвигатели, громкоговорители, электронные трубки, радары.

III) Редкоземельные магниты

Как следует из названия, редкоземельные магниты изготавливаются из сплавов редкоземельных элементов. Это самый сильный тип постоянных магнитов, разработанный в 1970-х годах. Их магнитное поле может легко превышать 1 Тесла.

Два типа редкоземельных магнитов – самарий-кобальтовые и неодимовые магниты. Оба уязвимы для коррозии и очень хрупкие. Таким образом, они покрыты определенным слоем (слоями), чтобы защитить их от сколов или поломок.

Самарий-кобальтовые магниты состоят из празеодима, церия, гадолиния, железа, меди и циркония. Они могут сохранять свои магнитные свойства при высоких температурах и обладают высокой устойчивостью к окислению.

Из-за их меньшей напряженности магнитного поля и высокой стоимости производства они используются реже, чем другие редкоземельные магниты. В настоящее время они используются в настольном ядерно-магнитно-резонансном спектрометре, высококачественных электродвигателях, турбомашиностроении и во многих областях, где производительность должна соответствовать изменению температуры.

Неодимовые магниты, с другой стороны, являются наиболее доступным и сильным типом редкоземельных магнитов. Они представляют собой тетрагональную кристаллическую структуру, изготовленную из сплавов неодима, бора и железа.

Благодаря своим меньшим размерам и небольшому весу они заменили ферритовые и алникомагниты в многочисленных применениях в современных технологиях. Например, неодимовые магниты в настоящее время используются в головном приводе для компьютерных жестких дисков, электродвигателей для аккумуляторных инструментов, механических переключателей электронных сигарет и динамиков мобильных телефонов.

IV) одномолекулярные магниты

К концу 20-го века ученые узнали, что некоторые молекулы [которые состоят из ионов парамагнитного металла] могут проявлять магнитные свойства при очень низких температурах. Теоретически они способны хранить информацию на уровне магнитных доменов и обеспечивать гораздо более плотный носитель, чем традиционные магниты.

Одномолекулярные магниты состоят из кластеров марганца, никеля, железа, ванадия и кобальта. Было обнаружено, что некоторые цепные системы, такие как одноцепные магниты, сохраняют магнетизм в течение длительного периода времени при более высоких температурах.

Исследователи в настоящее время изучают монослои таких магнитов. Одним из ранних соединений, которое было исследовано в качестве одно-молекулярного магнита, является додекануклеарная марганцевая клетка.

Потенциальные возможности применения этих магнитов огромны. К ним относятся квантовые вычисления, хранение данных, обработка информации и биомедицинские приложения, такие как контрастные агенты МРТ.

2. Временные магниты

Некоторые объекты могут быть легко намагничены даже слабым магнитным полем. Однако, когда магнитное поле удалено, они теряют свой магнетизм.

Временные магниты различаются по составу: они могут быть любым объектом, который действует как постоянный магнит в присутствии магнитного поля. Например, магнитомягкий материал, такой как никель и железо, не будет притягивать скрепки после удаления внешнего магнитного поля.

Когда постоянный магнит подносится к группе стальных гвоздей, гвозди прикрепляются друг к другу, а затем к постоянному магниту. В этом случае каждый гвоздь становится временным магнитом, а когда постоянный магнит удаляется, они больше не прикрепляются друг к другу.

Временные магниты в основном используются для изготовления временных электромагнитов, сила которых может варьироваться в соответствии с требованиями. Они также используются для разделения материалов, сделанных из металла, на складах металлолома и дают новый импульс современной технологии – от высокоскоростных поездов до высокотехнологичного пространства.

3. Электромагнит

Электромагнит был изобретен британским ученым Уильямом Стердженом в 1824 году. Затем он был систематически усовершенствован и популяризирован американским ученым Джозефом Генри в начале 1830-х годов.

Электромагниты представляют собой плотно намотанные витки провода, которые функционируют как магниты при прохождении электрического тока. Его также можно классифицировать как временный магнит, поскольку магнитное поле исчезает, как только ток отключается.

Полярность и напряженность магнитного поля, создаваемого электромагнитом, можно регулировать, изменяя направление и величину тока, протекающего через провод. Это главное преимущество электромагнитов перед постоянными магнитами.

Для усиления магнитного поля катушка обычно наматывается на сердечник из «мягкого» ферромагнитного материала, такого как мягкая сталь. Провод, свернутый в одну или несколько петель, называется соленоидом.

Эти типы магнитов широко используются в электрических и электромеханических устройствах, включая жесткие диски, громкоговорители, жесткие диски, трансформаторы, электрические звонки, МРТ-машины, ускорители частиц и различные научные приборы.

Электромагниты также используются в промышленности для захвата и перемещения тяжелых предметов, таких как металлолом и сталь.

Ссылка на основную публикацию