Под неодимом подразумевают мощный постоянный магнитный материал. Он доступен для всех людей, поэтому его можно использовать для разных целей. Это редкоземельный магнит, который включает в свой состав атом из лантанидов или актинидов. В отличие от керамического магнита эта конструкция достаточно прочная и намагниченная.
Неодимовые магниты – это недорогостоящие конструкции, которые часто применяются для промышленных и бытовых целей. Исследователи и любители тоже могут использовать эти материалы для создания собственных проектов и научных исследований. Во всех жёстких дисках, которыми оборудованы современные компьютеры, есть небольшой по размерам неодимовый магнит. Он направляет иглу для правильного считывания необходимой информации.
Неодимовый магнит можно отыскать в дорогостоящей акустической системе, мебельных крепежах, разнообразной фурнитуре и многих других вещах. Представленные магниты могут быть использованы для создания сувенирной продукции. Существует единственный недостаток этого материала – при высоком температурном режиме неодимовый магнит может потерять свои первоначальные свойства и энергию. Именно по этой причине специалисты не рекомендуют применять эти конструкции в электронных и электрических приборах, где генерируется большое количество тепловой энергии.
Главное преимущество – это невероятная сила. Большие по размерам магниты могут выдержать вес в 10 килограмм. Если соединить между собой два магнита и при этом не учитывать правильный угол, то можно получить травму кожи, настолько сильное притяжение между ними. Поэтому магнитные крепежи часто используются в мебельном производстве, для создания надёжного крепёжного элемента.
Нередко представленные конструкции можно встретить в развлекательном или образовательном проекте. Большое количество людей уже смогли оценить длительность эксплуатации таких магнитов. На протяжении ста лет теряется только 1% собственной магнитной энергии. Ферритовые магниты чаще всего создавались в виде подковы, чтобы замкнуть линию магнитного поля. Таким образом, производители пытались увеличить срок службы такой конструкции. Сейчас лучше всего покупать и использовать неодимовые магниты, которые могут иметь любую форму, и не будут терять свою магнитную энергию.
Во время производства этой конструкции производители используют уникальный сплав неодима, железа и бора. Он отличается высокой силой намагничивания, поэтому редко теряет свои свойства. Этот постоянный редкоземельный магнит можно встреть в генераторах, масляных фильтрах, а также медицинской технике. Неодимовый магнит 50х30 чаще всего используют в современных аппаратах, которые предназначены для магнитно-резонансной томографии.
Бор – это максимально твёрдый элемент. Он уступает по своим физическим свойствам алмазам, нитриду бор и сплава кремния и углерода.
Железо – это металл, который в свободном состоянии имеет сероватый или белый оттенок. Его используют в разнообразных примесях, чтобы повысить показатели хрупкости и твёрдости. Имеет ярко выраженные магнитные свойства. Неодим имеет серебристо-белый цвет, с небольшим золотистым оттенком. Он достаточно легко может окисляться в воздухе. Чаще всего этот металл применяется в качестве компонента сплава.
www.stroyservice.ru
Самые мощные магниты - неодимовые
Их изготавливают из разных сплавов металлов:
Самый простой электромагнит делается за 5 минут из гвоздя, проволоки и батарейки
В отличие от всех остальных видов, электромагниты меняют характеристики под воздействием электрического тока — регулируется мощность устройства, направление полюсов. Его используют в электроустройствах, в моторах и генераторах, в промышленности при транспортировке металлических грузов. А народные умельцы создают множество вариантов самодельных конструкций.01.12.2017 / 966 просмотров / 0 комментариев
mirmagnitov.ru
Теория
Рис. 1. Представление цилиндрического постоянного магнита эквивалентным соленоидом.
Постоянный магнит с аксиальным направлением намагниченности, в частности, цилиндрический, можно рассматривать как однослойный соленоид с бесконечно тонкой обмоткой, геометрически соответствующей боковой поверхности магнита, по которой течет намагничивающий ток I (см. рис. 1). Условием эквивалентности магнита и соленоида является равенство их магнитных моментов. Магнитный момент магнита (P) может быть найден по формуле:
P = M V = M S H, где M намагниченность магнита, V его объем, S площадь сечения, H высота.
Магнитный момент эквивалентного соленоида:
P = j H S, где j = I/H линейная плотность намагничивающего тока.
Тогда:
j = M
Для материалов с прямоугольной петлей гистерезиса (феррит бария, феррит стронция, неодим-железо-бор, самарий-кобальт и т. п.) :
M Br/m0, где Br остаточная индукция, m0 = 4p10-7 Гн/м магнитная постоянная. Таким образом, линейную плотность намагничивающего тока можно выразить приближенной формулой:
j = Br/m0
Кольцевой постоянный магнит с аксиальным направлением намагниченности может быть представлен как два однослойных цилиндрических соленоида с бесконечно тонкими обмотками, вложенные друг в друга. Соленоид диаметром D2 и высотой H соответствует внешней боковой поверхности магнита, а соленоид диаметром D1 и высотой H внутренней поверхности отверстия. Намагничивающие токи в соленоидах равны по величине и противоположны по направлению.
Рассчитать величину и направление вектора магнитной индукции B в произвольной точке магнитного поля, создаваемого в вакууме (или воздухе) однослойным соленоидом с известной линейной плотностью тока, можно с помощью закона Био Савара Лапласа 2.
Программа Annular Magnet (A_Magnet)
Рис. 2. Внешний вид окна программы A_Magnet (версия 1.01).
Выходные данные:Bx (x, z) — радиальная составляющая магнитной индукции в точке с координатами (x, z) (относительно точки (0, 0) — центра магнита) , Тл;Bz (x, z) — аксиальная составляющая магнитной индукции в точке с координатами (x, z) (относительно точки (0, 0) — центра магнита) , Тл;B — модуль магнитной индукции в точке с координатами (x, z) (относительно точки (0, 0) — центра магнита) , Тлf — угол между вектором магнитной индукции в точке с координатами (x, z) и осью Z, градусов.
Программа A_Magnet позволяет рассчитывать по заданным геометрическим размерам (D1, D2, H) магнита и остаточной индукции (Br) материала, из которого сделан магнит, величину магнитной индукции (B, Bx, Bz) в заданной точке пространства (x, z). Расчеты производятся в системе СИ. Результаты выводятся на экран монитора.
Используя принцип суперпозиции 2, можно рассчитывать магнитные поля систем кольцевых (цилиндрических) постоянных магнитов.
Демонстрационная версия программы A_Magnet:
Версия 1.01: A_Magnet101d.rar (88 Кбайт)
Демонстрационная версия программы позволяет рассчитывать индукцию магнитного поля на оси магнита (x = 0). Точность расчетов несколько ниже, чем в основной версии. Программа может работать с операционными системами (ОС) Windows 3.1, Windows 95, 98, XP и Vista (с другими ОС семейства Windows не проверялась) .
Файл A_Magnet101d.rar необходимо распаковать в заранее созданную папку. Упаковка производилась с помощью WinRar 2.80. Результат распаковки: A_Magnet101d.exe — исполняемый файл программы. После запуска программы можн
www.domino22.ru
Мы отличаем магниты от не магнитов только тем, что около магнита есть магнитное поле. А около не магнита такого поля нет. Любое магнитное поле создается круговым движением электрического тока. Совершенно не важно как сделано это круговое движение тока, искусственно человеком или естественно природой, по одному только магнитному полю нельзя узнать, каково происхождение этого поля. Например, магнитное поле Земли. Мы до сих пор не знаем его происхождения. То ли внутри Земли находится железное намагниченное ядро, то ли там идет гигантский круговой электрический ток из-за вращения Земли. Итак, обычные электромагниты - это когда человек искусственно создал круговой электрический ток, чтобы имитировать природный магнит. А вот теперь про природный магнит. В любом атоме есть электроны. Электроны отрицательно заряжены и вращаются вокруг своей оси. Значит в электроне идет круговой ток и значит электрон имеет свое магнитное поле, то есть электрон - это такой маленький магнитик. На самом деле в реальности все сложнее, там и протоны тоже вращаются вокруг своей оси, а электроны вращаются еще и вокруг ядра атома. Но эксперименты и расчеты показывают, что самые сильные магнитные поля атомов создаются за счет вращения электронов вокруг своей оси, а другими магнитными полями можно пренебречь. Почему же тогда не все вещества являются природными магнитами? 1. Если электронов четное число в атоме, то они обычно спариваются (соединяются по парам) так, что компенсируют магнитные поля друг друга. Такие вещества называются диамагнетики. Поэтому природные магниты могут быть сделаны только из тех веществ, где нечетное количество электронов в атоме. Такие вещества называют парамагнетики. 2. Если парамагнетики находятся при высокой температуре, то магнитные поля их атомов беспорядочно меняют свое направление и в среднем направлены во все стороны и поэтому компенсируют друг друга. Нужно охладить парамагнетик, чтобы магнитные поля соседних атомов выстроились в одном направлении. При комнатных температурах такими "магнитозамороженными" веществами являются железо, никель, кобальт и многие другие более редкие металлы и сплавы. Их называют ферромагнетики, ферриты и есть другие термины. 3. В обычном состоянии эти "магнитозамороженные" вещества разбиваются на отдельные маленькие области (домены) , где магнитное поле постоянно направлено в одну сторону. Но таких областей доменов в одном куске образца реального размера очень много и поэтому магнитные поля от отдельных доменов тоже компенсируются друг с другом и природный магнит не создается. Если кусок такого вещества поместить в сильное магнитное поле, то выгодно намагниченные домены начнут увеличивать свой объем, а невыгодно намагниченные уменьшать свой объем. Компенсация исчезнет и около куска появится свое собственное магнитное поле. Правда если внешнее магнитное поле убрать, то часто все возвращается обратно, все домены восстанавливают свои начальные объемы. Дело в том, что иметь около себя магнитное поле это энергетически очень не выгодно и минимуму энергии соответствует отсутствие такого поля. Но если первоначальные объемы доменов не восстановятся, например из-за дефектов образца, то образец останется надолго в метастабильном состоянии с внешним магнитным полем, т. е. станем природным магнитом. Понятно, что в природе намагнитить такой магнит может, например, магнитное поле Земли. Миллионы лет назад магнитное поле Земли было гораздо сильнее, чем сейчас. Размагнитить такой магнит можно или нагрев его до высокой температуры и потом охладив или если его хорошенько потрясти переменным магнитным полем. Итак отвечая на Ваш вопрос из чего сделан магнит, можно сказать так. Природный магнит сделан из парамагнетика, который при комнатной температуре не разогрет и который может долго оставаться в метастабильном намагниченном состоянии. Теперь почему магнит притягивает другие металлы. Притягиваются к магниту не все металлы, а только те.. . (увы, не могу продолжить даже в ко
оу. как все запущенно. уроки физики надо посещать!
Из магнитного железняка. Руда такая есть. А почему - не скажу! Это военная тайна!
Эектро магнит это электро проводник большой мощности который при напряжении создаёт магнитное поле и притягивает железо. А простой магнит добывают как-то кажется, я непомню, вроде он ископаемый =)
<a rel="nofollow" href="http://fiziks.org.ua/neodimovye-magnity/" target="_blank">http://fiziks.org.ua/neodimovye-magnity/</a> на пример.
кусок обычного железа кладут на источник магнитного поля (напр. электромагнит) . Это приводит к перестроению атомов в определенный порядок. Конечно со временем они опят "расстроятся" и наш магнит "размагнитится", но несколько лет магнитит будет. Есть материалы которые легко намагничиваются и размагничиваются (типа без эффекта памяти) - их ферромагнетиками называют.
Естественные магниты вытачивали из кусков магнитного железняка, и они достигали подчас довольно значительных размеров. По сей день в Тартусском университете находится самый крупный известный естественный магнит. Его масса 13 кг, а подъемная сила 40 кг (в арматуре) . Такие магниты в медной оправе с железными накладками в изобилии выпускались уральскими заводами. Их использовали горные офицеры, моряки, изготовители компасов, исследователи. Такие магниты заказывали и богатые любители курьезов. Обычно оправой магнитов служила красиво отделанная медная коробка, наверху крепилась подвижная ручка, снизу подвешивалось «ярмо» с фигурно вырезанной рамкой и крючком для подвески груза. Эти магниты поднимали груз, превышающий по массе сам магнит раз в десять. Один из самых сильных естественных магнитов был, по преданию, у Ньютона – в его перстень был вставлен магнит, поднимавший предметы, масса которых была в 50 (!) раз больше массы самого магнита. Искусственные магниты, полученные методом натирания, стали изготовлять в Англии еще в XVIII веке. При изготовлении магнитов не все сорта железа вели себя одинаково – в одном случае быстро получали желаемый результат, в другом – намагниченность была ничтожной. Легконамагничивающиеся вещества, как правило, так же легко и размагничиваются (чистое железо) ; труднонамагничивающиеся вещества (сталь) остаются сильнонамагниченными и после удаления внешнего магнитного поля. Первые вещества обычно называют магнитомягкими, вторые – магнитожесткими. Самый большой в мире постоянный магнит весит 2 т. С его помощью создается магнитное поле интенсивностью 0,11 Тл в объеме примерно 10 л. Такой магнит применяют во вспомогательном оборудовании ядерного реактора Чикагского университета; это – часть магнитогидродинамической установки для перекачивания жидких металлов. <a rel="nofollow" href="http://n-t.ru/ri/kr/mg02.htm" target="_blank">http://n-t.ru/ri/kr/mg02.htm</a>
touch.otvet.mail.ru
магнитом может быть любой металлический предмет, чаще железный. обычный черный магнит - э о сплав железа, феррит бария. а магнитные свойства он приобретает благ даря вихревым токам.
_Magnet: Программа-калькулятор индукции магнитного поля кольцевого (цилиндрического) магнита методом эквивалентного соленоида Теория Рис. 1. Представление цилиндрического постоянного магнита эквивалентным соленоидом. Постоянный магнит с аксиальным направлением намагниченности, в частности, цилиндрический, можно рассматривать как однослойный соленоид с бесконечно тонкой обмоткой, геометрически соответствующей боковой поверхности магнита, по которой течет намагничивающий ток I (см. рис. 1). Условием эквивалентности магнита и соленоида является равенство их магнитных моментов. Магнитный момент магнита (P) может быть найден по формуле: P = M V = M S H, где M – намагниченность магнита, V – его объем, S – площадь сечения, H – высота. Магнитный момент эквивалентного соленоида: P = j H S, где j = I/H – линейная плотность намагничивающего тока. Тогда: j = M Для материалов с прямоугольной петлей гистерезиса (феррит бария, феррит стронция, неодим-железо-бор, самарий-кобальт и т. п.) : M ~ Br/m0, где Br – остаточная индукция, m0 = 4p10-7 Гн/м – магнитная постоянная. Таким образом, линейную плотность намагничивающего тока можно выразить приближенной формулой: j = Br/m0 Кольцевой постоянный магнит с аксиальным направлением намагниченности может быть представлен как два однослойных цилиндрических соленоида с бесконечно тонкими обмотками, вложенные друг в друга. Соленоид диаметром D2 и высотой H соответствует внешней боковой поверхности магнита, а соленоид диаметром D1 и высотой H – внутренней поверхности отверстия. Намагничивающие токи в соленоидах равны по величине и противоположны по направлению. Рассчитать величину и направление вектора магнитной индукции B в произвольной точке магнитного поля, создаваемого в вакууме (или воздухе) однослойным соленоидом с известной линейной плотностью тока, можно с помощью закона Био – Савара – Лапласа [2]. Программа Annular Magnet (A_Magnet) Рис. 2. Внешний вид окна программы A_Magnet (версия 1.01). Входные данные: D1 - диаметр отверстия магнита, м; D2 - внешний диаметр магнита, м; H - высота магнита, м; Br - остаточная индукция материала магнита, Тл; x - радиус точки (относительно точки (0, 0) - центра магнита) , в которой требуется рассчитать составляющие магнитной индукции, м; z - высота точки (относительно точки (0, 0) - центра магнита) , в которой требуется рассчитать составляющие магнитной индукции, м. Выходные данные: Bx (x, z) - радиальная составляющая магнитной индукции в точке с координатами (x, z) (относительно точки (0, 0) - центра магнита) , Тл; Bz (x, z) - аксиальная составляющая магнитной индукции в точке с координатами (x, z) (относительно точки (0, 0) - центра магнита) , Тл; B - модуль магнитной индукции в точке с координатами (x, z) (относительно точки (0, 0) - центра магнита) , Тл f - угол между вектором магнитной индукции в точке с координатами (x, z) и осью Z, градусов. Программа A_Magnet позволяет рассчитывать по заданным геометрическим размерам (D1, D2, H) магнита и остаточной индукции (Br) материала, из которого сделан магнит, величину магнитной индукции (B, Bx, Bz) в заданной точке пространства (x, z). Расчеты производятся в системе СИ. Результаты выводятся на экран монитора. Используя принцип суперпозиции [2], можно рассчитывать магнитные поля систем кольцевых (цилиндрических) постоянных магнитов. Демонстрационная версия программы A_Magnet: Версия 1.01: A_Magnet101d.rar (~88 Кбайт) Демонстрационная версия программы позволяет рассчитывать индукцию магнитного поля на оси магнита (x = 0). Точность расчетов несколько ниже, чем в основной версии. Программа может работать с операционными системами (ОС) Windows 3.1, Windows 95, 98, XP и Vista (с другими ОС семейства Windows не проверялась) . Файл A_Magnet101d.rar необходимо распаковать в заранее созданную папку. Упаковка производилась с помощью WinRar 2.80. Результат распаковки: A_Magnet101d.exe - исполняемый файл программы. После запуска программы можн
science.ques.ru
Постоя́нный магни́т — изделие из магнитотвёрдого материала с высокой остаточной магнитной индукцией, сохраняющее состояние намагниченности в течение длительного времени. Постоянные магниты изготавливаются различной формы и применяются в качестве автономных (не потребляющих энергии) источников магнитного поля.
Постоянные магниты, изготовленные из магнетита, применялись в медицине с древнейших времен. Царица Египта Клеопатра носила магнитный амулет. В древнем Китае в «Императорской книге по внутренней медицине» затрагивался вопрос применения магнитных камней для коррекции в теле энергии Ци — «живой силы». В более поздние времена о благотворном влиянии магнитов высказывались великие врачи и философы: Аристотель, Авиценна, Гиппократ. В средние века придворный врач Гилберт, опубликовавший сочинение «О магните», лечил от артрита королеву Елизавету I при помощи постоянного магнита. Русский врач Боткин прибегал к методам магнитотерапии.
Первым искусственным магнитным материалом стала углеродистая сталь, закалённая на структуру мартенсита и содержащая около 1,2—1,5 % углерода. Магнитные свойства такой стали чувствительны к механическим и температурным воздействиям. В ходе эксплуатации постоянных магнитов на её основе наблюдалось явление «старения» магнитных свойств стали.
Легирование такой стали вольфрамом и хромом до 3 %, а позднее кобальтом до 6 % совместно с хромом до 6 % позволило доктору Хонда из Тохокского университета создать новый тип стали — КS — с высокой намагниченностью и значительной коэрцитивной силой. Для получения высоких магнитных свойств сталь подвергалась определённой термической обработке. Высокая остаточная индукция у магнитов из сталей KS достигалась уменьшением размагничивающего фактора. Для этого часто магниты выпускались удлинённой, подковообразной формы.
Исследования магнитных свойств сплавов показали, что они в первую очередь зависят от микроструктуры материала. В 1930 году был достигнут качественный скачок в получении новой микроструктуры твердеющих сплавов, и в 1932 году за счёт легирования стали KS никелем, алюминием и медью доктор Т. Мискима получил сталь МК.
Это значительный шаг в разработке ряда сплавов, получивших позднее общее название Альнико (по российским стандартам ЮНДК).
Существенный прорыв в этой области произвели в 1930-х годах японские ученые, доктор Ёгоро Като и доктор Такэси Такэи из Токийского технологического института. Замещение в составе магнетита части оксида двухвалентного железа на оксид кобальта при синтезе феррита по керамической технологии привела к созданию твёрдого раствора кобальтого и железного ферритов. Коэрцитивная сила данного типа феррита достигла 48—72 кА/м (600—900 Э). В Японии коммерческие ферритовые магниты появились приблизительно в 1955 году, в России — в середине 1960-х. Бариевые ферриты постепенно модифицировались в стронциевые, так как последние оказались более технологичными (не требовали очень точной регулировки температуры спекания и экологически были более безопасными). В составе ферритовых магнитов содержится 85—90 % оксида железа, который является отходом металлургической отрасли (с установки регенерации травильных хлоридных растворов Рутнера), что значительно удешевило производство.
Следующий значительный технологический прорыв произошел в лаборатории U.S. Air Force Material Research, где было найдено интерметаллическое соединение самария с кобальтом (
ru-wiki.ru
Постоя́нный магни́т — изделие из магнитотвёрдого материала с высокой остаточной магнитной индукцией, сохраняющее состояние намагниченности в течение длительного времени. Постоянные магниты изготавливаются различной формы и применяются в качестве автономных (не потребляющих энергии) источников магнитного поля.
Постоянные магниты, изготовленные из магнетита, применялись в медицине с древнейших времен. Царица Египта Клеопатра носила магнитный амулет. В древнем Китае в «Императорской книге по внутренней медицине» затрагивался вопрос применения магнитных камней для коррекции в теле энергии Ци — «живой силы». В более поздние времена о благотворном влиянии магнитов высказывались великие врачи и философы: Аристотель, Авиценна, Гиппократ. В средние века придворный врач Гилберт, опубликовавший сочинение «О магните», лечил от артрита королеву Елизавету I при помощи постоянного магнита. Русский врач Боткин прибегал к методам магнитотерапии.
Первым искусственным магнитным материалом стала углеродистая сталь, закалённая на структуру мартенсита и содержащая около 1,2—1,5 % углерода. Магнитные свойства такой стали чувствительны к механическим и температурным воздействиям. В ходе эксплуатации постоянных магнитов на её основе наблюдалось явление «старения» магнитных свойств стали.
Легирование такой стали вольфрамом и хромом до 3 %, а позднее кобальтом до 6 % совместно с хромом до 6 % позволило доктору Хонда из Тохокского университета создать новый тип стали — КS — с высокой намагниченностью и значительной коэрцитивной силой. Для получения высоких магнитных свойств сталь подвергалась определённой термической обработке. Высокая остаточная индукция у магнитов из сталей KS достигалась уменьшением размагничивающего фактора. Для этого часто магниты выпускались удлинённой, подковообразной формы.
Исследования магнитных свойств сплавов показали, что они в первую очередь зависят от микроструктуры материала. В 1930 году был достигнут качественный скачок в получении новой микроструктуры твердеющих сплавов, и в 1932 году за счёт легирования стали KS никелем, алюминием и медью доктор Т. Мискима получил сталь МК.
Это значительный шаг в разработке ряда сплавов, получивших позднее общее название Альнико (по российским стандартам ЮНДК).
Существенный прорыв в этой области произвели в 1930-х годах японские ученые, доктор Ёгоро Като и доктор Такэси Такэи из Токийского технологического института. Замещение в составе магнетита части оксида двухвалентного железа на оксид кобальта при синтезе феррита по керамической технологии привела к созданию твёрдого раствора кобальтого и железного ферритов. Коэрцитивная сила данного типа феррита достигла 48—72 кА/м (600—900 Э). В Японии коммерческие ферритовые магниты появились приблизительно в 1955 году, в России — в середине 1960-х. Бариевые ферриты постепенно модифицировались в стронциевые, так как последние оказались более технологичными (не требовали очень точной регулировки температуры спекания и экологически были более безопасными). В составе ферритовых магнитов содержится 85—90 % оксида железа, который является отходом металлургической отрасли (с установки регенерации травильных хлоридных растворов Рутнера), что значительно удешевило производство.
Следующий значительный технологический прорыв произошел в лаборатории U.S. Air Force Material Research, где было найдено интерметаллическое соединение самария с кобальтом (SmCo5) с большой константой магнитокристаллической анизотропии. Постоянный магнит, изготовленный из такого материала, позволил достигнуть свойств (ВН)макс = 16—24 МГсЭ, а на соединении Sm2Co17 — 32 МГсЭ, коэрцитивная сила была повышена до 560—1000 кА/м. Магниты из SmCo производятся промышленностью с 1980-х годов. В это же время было обнаружено соединение Nd2Fe14B. Магниты из этого материала появились и в Японии, и в США одновременно в середине 1980-х годов, но технология их производства разнилась. В Японии производство организовывалось по типу магнитов SmCo: производство порошка из литого сплава, затем прессование в магнитном поле и спекание. В США был принят meltspinning process: сначала производится аморфный сплав, затем он измельчается, и изготавливается композиционный материал. Магнитный порошок связывается резиной, винилом, нейлоном или другими пластиками в композиционную массу, которую прессуют (инжектируют) или каландруют в изделия. Магниты из композиционного материала имеют по сравнению со спечёнными несколько более низкие свойства, однако не требуют гальванических покрытий, легко обрабатываются механически, зачастую имеют красивый внешний вид, будучи окрашенными в различные цвета. Магниты из Nd2Fe14B появились на рынке постоянных магнитов в 1990-х годах и очень быстро достигли на спечённых образцах энергии в 50 МгсЭ (400 кДж/м3). Этот материал быстро вытеснил другие, в первую очередь — в миниатюрной электронике.
Свойства магнита определяются характеристиками размагничивающего участка петли магнитного гистерезиса материала магнита: чем выше остаточная индукция Br и коэрцитивная сила Hc, тем выше намагниченность и стабильность магнита.
Индукция постоянного магнита Bd не может превышать Br: равенство Bd = Br возможно лишь в том случае, если магнит представляет собой замкнутый магнитопровод, то есть не имеет воздушного промежутка, однако постоянные магниты, как правило, используются для создания магнитного поля в воздушном (или заполненном другой средой) зазоре, в этом случае Bd < Br, величина разности зависит от формы магнита и свойств среды.
Для производства постоянных магнитов обычно используются следующие материалы:[1]
Имеют состав Ba/SrO·6 Fe2O3 и характеризуются высокой устойчивостью к размагничиванию в сочетании с хорошей коррозионной стойкостью. Несмотря на низкие по сравнению с другими классами магнитные параметры и высокую хрупкость, благодаря низкой стоимости магнитотвердые ферриты наиболее широко применяются в промышленности.
Редкоземельные магниты, изготавливаемые прессованием или литьем из интерметаллида Nd2Fe14B. Преимуществами этого класса магнитов являются высокие магнитные свойства (Br, Hc и (BH)max), а также невысокая стоимость. В связи со слабой коррозионной устойчивостью обычно покрываются медью, никелем или цинком.
Изготавливаются методом порошковой металлургии из композиционного сплава SmCo5/Sm2Co17 и характеризуются высокими магнитными свойствами, отличной коррозионной устойчивостью и хорошей стабильностью параметров при температурах до 350 °C, что обеспечивает им преимущества на высоких температурах перед магнитами NdFeB
Изготавливаются на основе сплава Al-Ni-Co-Fe. К их преимуществам можно отнести высокую температурную стабильность в интервале температур до 550 °C, высокую временну́ю стабильность параметров в сочетании с большой величиной коэрцитивной силы, хорошую коррозионную устойчивость. Важным фактором в пользу их выбора может являться значительно меньшая стоимость по сравнению с магнитами из Sm-Co.
Изготавливаются из смеси магнитного порошка и связующей полимерной компоненты (например резины). Достоинством магнитопластов является возможность получения сложных форм изделий с высокой точностью размеров, низкая хрупкость, а также высокая коррозионная устойчивость в сочетании с большой величиной удельного сопротивления и малым весом.
Для применений при обычных температурах самые сильные постоянные магниты делаются из сплавов, содержащих неодим. Они используются в таких областях, как магнитно-резонансная томография, сервоприводы жёстких дисков и создание высококачественных динамиков, а также ведущей части двигателей авиамоделей.
Постоянные магниты на уроках физики обычно демонстрируются в виде подковы, полюса которой окрашены в синий и красный цвет.
Отдельные шарики и цилиндры с сильными магнитными свойствами используются в качестве хай-тек украшений/игрушек — они без дополнительных креплений собираются в цепочки, которые можно носить как браслет. Также в продаже есть конструкторы, состоящие из набора цилиндрических магнитных палочек и стальных шариков. Из них можно собирать множество конструкций, в основном фермового типа.
Кроме того, существуют гибкие плоские магниты на полимерной основе с магнитными добавками, которые используются например, для изготовления декоративных магнитов на холодильники, оформительских и прочих работ. Выпускаются в виде лент и листов, обычно с нанесённым клеевым слоем и плёнкой, его защищающей. Магнитное поле у такого плоского магнита полосатое — с шагом около двух миллиметров по всей поверхности чередуются северные и южные полюса.
wikiredia.ru
|
|
|
|
|
|
