Magnes trwały - cóż to takiego?

Co to jest magnes trwały?

Wynalezione pod koniec minionego stulecia magnesy neodymowe są od 2009 roku najskuteczniejszym osiągalnym rodzajem magnesu trwałego. Ich skuteczność, niewielki gabaryt oraz niewielki koszt zapewniły gwałtowny progres w technice audio, w budowie silników elektrycznych plus wielu pozostałych branżach.

Magnesy neodymowe wyprodukowane są ze stopu określanego jako NdFeB - neodym, żelazo plus bor. Przynależą do magnesów metalicznych sporządzonych z pierwiastków ziem rzadkich. Rozkład elektronów w pierwiastkach ziem rzadkich pozwala im produkować silne magnetyczne pole. Pierwiastki ziem rzadkich są cenne, jednak pola magnetyczne są tak silne, iż wystarczy produkować wyjątkowo małe magnesy, a przecież subtelniejsze magnesy są w ostatecznym rachunku tańsze.

Identycznie niczym w wypadku pozostałych mocno magnetycznych surowców, magnesy neodymowe są chrupkie, zatem wzbogaca się je o dodatkową powłokę przeciwrdzewną z trwalszego metalu, takiego jak nikiel, bądź mocno sprężystego surowca, takiego jak plastik.

Współcześnie magnesy neodymowe występują w różnych klasach siły od najniższej N24 do N55. Magnes N45 będzie miał pole 1,25 Tesli. Przybliża się to do zdolności magnetycznej leczniczych urządzeń do rezonansu magnetycznego, które potrzebują osobnego, wolnego od metalu wnętrza. Maszyny takie wykorzystują magnesy, które działają z siłą blisko 3 Tesli.

Jakiekolwiek wyroby ferromagnetyczne gubią przydany magnetyzm w wyniku ogrzewania; temperaturę, w jakiej trwonią swój magnetyzm, nazywa się Punktem Curie. Magnesy neodymowe gubią własną moc w szczycie temperatur od 80 stopni C do 230 ^oC i jest to zależne od gatunku magnesu. Wprawdzie skrajna temperatura jest wyższa niż temperatura pokojowa (25 stopni C), jest jednak mniejsza niż przy podobnych parametrach wielu pozostałych produktów magnetycznych.

Magnesy neodymowe pozwoliły na stworzenie specjalistycznych słuchawek dousznych. Aby mała wkładka słuchawkowa posiadała odpowiednią skuteczność, żeby dźwięk brzmiał dobrze, magnesy w przetwornikach audio żądają dużego pola magnetycznego. Wprawdzie słuchawki douszne funkcjonowały przed magnesami neodymowymi, nie nadawały się jednak do odsłuchu o doskonałej jakości. Mały rozmiar oraz doskonała wyrazistość przetwarzanego dźwięku wkładek dousznych zdecydowanie się dołożyły do ekspansji odtwarzacza MP3.

Wiele wdrożeń neodymowego magnesu wymyślili Hobbyści. Są stosowane choćby do sprzęgów w modelowych wagonach kolejowych , a przede wszystkim w silnikach elektrycznych, które wyręczają silniki spalinowe w konstrukcjach samolotów, łodzi oraz w pojazdach kołowych. Rzekomo to modelarze wpadli na praktyczny koncept, żeby przymocowane do półki w warsztacie magnesy służyły jako trzymaki do narzędzi.

Silniejsze rodzaje neodymowych magnesów powodują realne niebezpieczeństwa, o jakich należałoby mówić. Dwa magnesy mogą przybliżyć się wzajemnie z odpowiednią siłą, by się rozłupać bądź nawet połamać palce, gdy ręka znajdzie się na trasie ich przybliżania. W przypadku połknięcia, dwa magnesy potrafią zdusić przewód pokarmowy, powodując dyskomfort i niebezpieczne zranienia. Mocne pola magnetyczne potrafią utrudniać pracę rozruszników serca. Ich pole magnetyczne jest również wystarczająco mocne, żeby skasować informacje z nośnika na przykład z dysku lub z paska magnetycznego karty kredytowej. Magnesy neodymowe o okazałych rozmiarach nie powinny być transportowane drogą powietrzną bowiem potrafią zakłócać pracę urządzeń nawigacyjnych samolotu.