Magnes neodymowy - cóż to za materiał?

Wynalezione na początku lat osiemdziesiątych minionego stulecia magnesy neodymowe są od 2009 roku najmocniejszym dostępnym typem magnesu trwałego. Ich moc, niewielki wymiar oraz niewysoki koszt zainicjowały wielki rozwój technik audio, w konstrukcji silników elektrycznych i wielu pozostałych obszarach.

Neodymowe magnesy wykonane są ze konglomeratu oznaczanego jako NdFeB - neodym, żelazo oraz bor. Są w grupie magnesów metalowych sporządzonych z pierwiastków ziem rzadkich. Rozkład elektronów w pierwiastkach ziem rzadkich umożliwia im generować mocne magnetyczne pole. Pierwiastki ziem rzadkich są cenne, ale magnetyczne pola są tak skuteczne, iż daje się tworzyć wyjątkowo niewielkie magnesy, zaś drobniejsze magnesy są w finalnym rachunku tańsze.

Analogicznie jak w charakterystyce pozostałych mocno magnetycznych surowców, magnesy neodymowe są chrupkie, więc wzbogaca się je o specyficzną powłokę przeciwrdzewną z mocniejszego metalu, takiego jak nikiel, czy szczególnie plastycznego materiału, takiego jak plastik.

Współcześnie magnesy neodymowe powstają w rozmaitych mutacjach wytrzymałości od najniższej N24 do N55. Magnes N45 będzie osiągał pole 1,25 Tesli. Zbliża się to do skuteczności magnetycznej medycznych urządzeń do rezonansu magnetycznego, jakie wymagają osobnego, wolnego od metalu wnętrza. Urządzenia te wykorzystują magnesy, które funkcjonują z mocą około 3 Tesli.

Wszelkie wyroby ferromagnetyczne zatracają swój magnetyzm w wyniku ocieplania; temperaturę, w której trwonią własny magnetyzm, nazywa się Punktem Curie. Magnesy neodymowe tracą swoją moc w szczycie temperatur od 80 stopni C do 230 ^oC a uzależnione jest to od asortymentu magnesu. Chociaż najniższa temperatura jest wyższa niż temperatura pokojowa (25 ^oC), jest wszak niższa niż w przypadku wielu kolejnych produktów magnetycznych.

Neodymowe magnesy zapewniły stworzenie profesjonalnych słuchawek dousznych. Żeby niewielka wkładka słuchawkowa miała wystarczającą skuteczność, żeby dźwięk brzmiał doskonale, magnesy w przetwornikach audio żądają mocnego pola magnetycznego. Chociaż douszne słuchawki istniały wcześniej niż neodymowe magnesy, nie wystarczały jednakże do odsłuchu o wysokiej jakości. Niewielki gabaryt plus doskonała wierność przetwarzanego dźwięku wkładek dousznych zdecydowanie się dołożyły do rozwoju odtwarzacza MP3.

Wiele zastosowań neodymowego magnesu znaleźli Hobbyści. Są wykorzystywane choćby do sprzęgów w modelowych wagonach kolejowych oraz w napędach elektrycznych, które wymieniają silniki spalinowe w projektach samolotów, łodzi oraz samochodów. Rzekomo to modelarze wpadli na praktyczny koncept, żeby przymocowane do półki w warsztacie magnesy służyły jako trzymaki do narzędzi.

Mocniejsze gatunki magnesów neodymowych powodują realne niebezpieczeństwa, o jakich należałoby wiedzieć. Dwa magnesy potrafią przybliżyć się wzajemnie z dostateczną mocą, aby się rozkruszyć czy nawet złamać palce, jeżeli ręka będzie akurat na trasie ich przybliżania. Gdy dochodzi do połknięcia, dwa magnesy potrafią zdusić przewód pokarmowy, wywołując dyskomfort i poważne zranienia. Mocne pola magnetyczne mogą upośledzać działanie rozruszników serca. Ich pole magnetyczne jest jednocześnie odpowiednio intensywne, żeby skasować informacje z nośnika na przykład z dysku lub z paska magnetycznego karty kredytowej. Magnesy neodymowe o znacznych gabarytach nie powinny być przesyłane transportem lotniczym ponieważ mogą upośledzać aktywność nawigacyjnych urządzeń samolotu.