Περιεχόμενο
Οι μαγνήτες είναι αντικείμενα που παράγουν μαγνητικά πεδία. Αυτά τα μαγνητικά πεδία επιτρέπουν στους μαγνήτες να προσελκύουν ορισμένα μέταλλα από απόσταση χωρίς να τα αγγίζουν. Τα μαγνητικά πεδία δύο μαγνητών θα τους αναγκάσουν είτε να προσελκύσουν ο ένας τον άλλον είτε να απωθήσουν ο ένας τον άλλον, ανάλογα με τον προσανατολισμό τους. Μερικοί μαγνήτες εμφανίζονται φυσικά, ενώ άλλοι είναι κατασκευασμένοι από τον άνθρωπο. Ενώ υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι μαγνητών, δύο από τα πιο δημοφιλή είναι οι κεραμικοί μαγνήτες και οι μαγνήτες νεοδυμίου. Ο καθένας έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.
Ιστορία
Οι αρχαίοι Έλληνες φιλόσοφοι έγραψαν για τις μαγνητικές ιδιότητες του πλακιδίου, ένα φυσικό μαγνητικό σιδηρομετάλλευμα. Για χιλιάδες χρόνια, όλοι οι μαγνήτες ήταν φυσικοί μαγνήτες, όπως το πλακόστρωτο. Το 1952 οι μαγνήτες κατασκευάστηκαν για πρώτη φορά από κεραμικά. Κατασκευάζοντας τους μαγνήτες από κεραμικά, οι μηχανικοί ήταν σε θέση να κάνουν μαγνήτες σε οποιοδήποτε σχήμα ήθελαν. Κάνοντας τους κεραμικούς μαγνήτες έξω από προσεκτικά δημιουργούμενα μίγματα, θα μπορούσαν να δημιουργηθούν πιο ισχυρά πεδία μαγνητών από αυτά που ήταν δυνατά στη φύση. Το 1983, εφευρέθηκαν μαγνήτες νεοδυμίου.
Δύο τύποι μαγνητών
Οι κεραμικοί μαγνήτες μερικές φορές ονομάζονται "σκληροί φερρίτες" μαγνήτες. Κατασκευάζονται είτε από φερρίτη σε σκόνη βαρίου είτε από κονιορτοποιημένο φερρίτη στροντίου. Αυτή η σκόνη σχηματίζεται στο σχήμα που πρέπει να πάρει ο μαγνήτης πιέζοντας και ψήνοντας. Οι μαγνήτες νεοδυμίου είναι καθαρά μεταλλικά κράματα που σχηματίζονται από νεοδύμιο, σίδηρο και βόριο. Μερικές φορές σχηματίζονται συνδυάζοντας τα διαφορετικά μέταλλα ενώ λειώνουν και ψύχονται σε στερεότητα. Μερικές φορές τα μέταλλα κονιοποιούνται, αναμιγνύονται και συμπιέζονται.
Οφέλη από το καθένα
Οι μαγνήτες κεραμικού και νεοδυμίου έχουν διαφορετικά οφέλη. Οι κεραμικοί μαγνήτες είναι εύκολο να μαγνητιστούν. Είναι πολύ ανθεκτικά στη διάβρωση και γενικά δεν χρειάζονται επιπλέον επικαλύψεις για αντιδιαβρωτική προστασία. Είναι ανθεκτικά στην απομαγνητισμό από εξωτερικούς χώρους. Είναι ισχυρότεροι από τους φυσικούς μαγνήτες, αν και πολλοί άλλοι τύποι μαγνητών είναι ισχυρότεροι από αυτούς. Είναι σχετικά φθηνές. Οι μαγνήτες νεοδυμίου είναι οι πιο ισχυροί από όλους τους μόνιμους μαγνήτες. Ένας μαγνήτης νεοδυμίου μπορεί να ανυψώσει περισσότερο από οποιοδήποτε άλλο τύπο μαγνήτη του ίδιου μεγέθους. Είναι εξαιρετικά ανθεκτικά στην απομαγνητισμό από εξωτερικά μαγνητικά πεδία.
Μειονεκτήματα του καθενός
Οι κεραμικοί και νεοδυμικοί μαγνήτες έχουν διαφορετικά μειονεκτήματα. Οι κεραμικοί μαγνήτες είναι εξαιρετικά εύθραυστοι και εύκολα σπασμένοι. Δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μηχανήματα που έχουν πολύ άγχος ή κάμψη. Απομαγνητίζονται αν εκτίθενται σε υψηλές θερμοκρασίες (πάνω από 480 βαθμούς Φαρενάιτ.) Έχουν μόνο μέτρια μαγνητική αντοχή, καθιστώντας τους ακατάλληλες για εφαρμογές που απαιτούν ισχυρά μαγνητικά πεδία. Οι μαγνήτες νεοδυμίου είναι σχετικά ακριβότεροι από τους κεραμικούς μαγνήτες. Σκουριάζουν πολύ εύκολα και πρέπει να ληφθούν επιπλέον μέτρα για την προστασία τους από τη διάβρωση. Οι μαγνήτες νεοδυμίου είναι επίσης πολύ εύθραυστοι και θα σπάσουν κάτω από το άγχος. Χάνουν το μαγνητισμό τους εάν εκτίθενται σε θερμοκρασίες άνω των 175 έως 480 βαθμών Φαρενάιτ (ανάλογα με το ακριβές χρησιμοποιούμενο κράμα).
Σύγκριση
Οι μαγνήτες κεραμικού και νεοδυμίου είναι οι πλέον κατάλληλοι για διαφορετικές εφαρμογές. Λόγω της σχετικά υψηλής τιμής τους και της ευαισθησίας τους στις εξωτερικές συνθήκες, οι μαγνήτες νεοδυμίου είναι καλύτεροι μόνο για εφαρμογές όπου απαιτούνται εξαιρετικά υψηλά μαγνητικά πεδία, όπως ισχυρά στρόβιλοι και γεννήτριες και πειράματα φυσικής σωματιδίων. Οι πιο φθηνές αλλά πιο αδύναμες κεραμικές μαγνήτες χρησιμοποιούνται πιθανότατα για περισσότερες εργασίες όπως οι χαμηλής ισχύος στρόβιλοι και γεννήτριες, πειράματα επιστήμης στην τάξη και μαγνήτες ψυγείων.