Для создания сверхмощных магнитных полей необходимы сверхнизкие температуры
Центр управления экспериментами с высоты птичьего полета
Центр управления экспериментами в лаборатории NHMFL
Пока открыто всего десять таких звезд. Сила поля у этой звезды составляет 100 млрд Тл (в международной системе единиц магнитное поле измеряется в теслах). Для сравнения — у Земли всего 0,00005 Тл. Вряд ли мы когда-нибудь создадим магнит сопоставимой с магнетаром мощности. Но это не значит, что мы не пытаемся. Причины, по которым ученые упорно пытаются построить все более и более мощные магниты, варьируются от «а что будет, если?..» до реальной необходимости улучшить медицинское проекционное оборудование.
Рекорд пока принадлежит специалистам из Национальной лаборатории высоких магнитных полей (NHMFL), расположенной в городе Таллахасси (Флорида). В декабре 1999 года они запустили гибридный магнит. Он весит 34 т, высота его — почти 7 м, и он может создать магнитное поле в 45 Тл, что примерно в миллион раз больше, чем у Земли. Этого уже достаточно, чтобы свойства обычных электронных и магнитных материалов сильно изменились.
Этот магнит, разработанный NHMFL, представляет собой очень важную веху в строительстве МКС, считает руководитель лаборатории Джек Кроу.
Это вам не подкова
Если вы представили себе гигантскую подкову, вас ждет разочарование. Флоридский магнит (см. фото сверху) фактически представляет собой два, работающие в системе. Внешний слой — это сверхохлажденный, сверхпроводящий магнит. Он самый большой из когда-либо созданных такого рода. Его все время охлаждают до температуры, близкой к абсолютному нулю. Используется для этого система со сверхтекучим гелием — единственная в США, специально созданная для охлаждения данного магнита. А в центре хитрой штуковины заключен массивный электромагнит, то есть очень большой резистивный магнит.
Несмотря на гигантские размеры системы, построенной в NHMFL, площадка для экспериментов чрезвычайно мала. Обычно эксперименты проводят над объектами размером не больше кончика карандаша. При этом образец заключают в бутылочку, вроде термоса, чтобы сохранить низкую температуру.
Когда материалы подвергаются воздействию сверхвысоких магнитных полей, с ними начинают твориться очень странные вещи. Например, электроны «танцуют» на своих орбитах. А когда напряженность магнитного поля превышает 35 Тл, свойства материалов становятся неопределенными. Например, полупроводники могут менять свойства туда-сюда: в один момент проводить ток, в другой — нет.
Кроу говорит, что мощность флоридского магнита в течение пяти лет будет постепенно увеличена до 47, затем 48 и в конечном счете до 50 Тл, а результаты исследований уже превзошли самые смелые его ожидания: «Мы получили все, на что надеялись, и гораздо больше. Наши коллеги теперь одолевают нас просьбами предоставить им возможность тоже экспериментировать».
Применение в медицине
В то время как NHMFL концентрирует свои усилия на «чистых» исследованиях, большая часть разработок в сфере мощных магнитов продиктована необходимостью развития медицинской техники. Институт мозга при Университете штата Флорида утверждает, что ему принадлежит самый большой магнит из всех используемых в томографии. Этот 24-тонный «бегемот» может обнаружить в мозгу и позвоночнике длинный список болезней и изъянов. Его мощность 11,7 Тл, что в 234 тысячи раз больше, чем у Земли.
Чем сильнее магнитное поле, тем точнее и детальнее результаты, которые можно получить при использовании технологий вроде ядерного магнитного резонанса (ЯМР). Один из текущих проектов призван показать влияние паралича и лекарств, применяемых для его излечения, на клетки мозга. Исследование функционального ЯМР (фЯМР) покажет, сколько лекарства в точности потребили какие клетки.
Технологии ЯМР и фЯМР работают так. Сначала при помощи мощного магнитного поля ядра клеток выстраиваются в ряд, как иглы компаса. Затем менее мощный магнит поворачивает ядра. При этом вырабатывается измеримый сигнал, который фиксируется и при помощи компьютеров преобразуется в трехмерное изображение. Чем мощнее магниты, тем больше ядер среагируют на сигнал. В отличие от рентгеновских лучей, которые показывают кости и твердые ткани, ЯМР концентрируется на тканях мягких.
Все расширяющееся использование магнитов в медицине вызывает естественный вопрос — а полезно ли это? В последние годы было много споров на тему влияния близлежащих линий электропередач на людей и животных. Но изза того, что сила магнитного поля падает очень быстро, человек, живущий в какихнибудь 15 м от линии электропередач, получает всего два миллигаусса (мГс). Последние исследования говорят в пользу версии, что это не оказывает никакого влияния на человека.
С другой стороны, не обнаружено и абсолютно никакого положительного влияния от «нательных» магнитов, которые часто продают как универсальное средство от всех болезней — в том числе, артрита. Но миллионы людей по всему земному шару это не останавливает.
Сегодня очень популярны постоянные неодимовые магниты. Редкоземельный мощный магнит высокого качества можно использовать в самых различных целях. Например, многим нравится проводить всевозможные опыты с данными магнитами. Таким образом, и физику со школы можно вспомнить, и азами механики овладеть. Неодимовые магниты можно увидить от крепления свадебных украшений на автомобиле до крепежа модульной мебели.
Но, всем ли хорошо известно, что оставлять неодимовые магниты возле счетчиков - противозаконно. Ведь большинство конкретных моделей под воздействием огромной силы, которую обеспечивает мощный магнит, просто перестают считать потребленные киловатты или кубы ресурсов. А значит, получается, что электричество, газ или вода в конкретных доме или квартире просто воруют. Тем не менее, неодимовые магниты любых форм, размеров и силы сцепления довольно популярны на рынке, в частности в Интернете.
Неодимовый магнит - сильнейший вариант постоянных магнитов, что известны на сегодня человечеству. В частности, эти изделия дают фору хорошо известным черным ферритовым магнитам. Неодимовый магнит может поднять вес, что превышает его собственный в более, чем 200-ти раз. Интересно, что неодимы, хоть и появились сравнительно недавно, быстро завоевали огромную популярность. Их активно используют в промышленности, а приобрести товар можно, преимущественно, в Интернете.
Есть два важных момента, которые необходимо знать людям, которые только собираются приобрести неодимовый магнит. Во-первых, нужно понимать, что такой специфический товар не может стоить очень дешево. Если Вам предлагают неодим практически за копейки, значит такое изделие очень низкого качества, довольно быстро размагнитится. И, во-вторых, мощный магнит опасен возможными травмами, особенно, если им пользоваться в паре с другим аналогичным изделием. Все-таки, это мощность, часто не в одну сотню килограммов. Крайне не рекомендуется давать играть такими магнитами детям.
Самый сильный магнит
Постоянные магниты изготавливаются из ферромагнетиков с сильным гистерезисом кривой намагничивания. Ферритовые магниты способны создать поле 0,1. 0,2 Тл на поверхности, неодимовые, алнико и самарий-кобальтовые - существенно больше, до 0,4. 0,5 Тл на поверхности. Магнитные поля существенно большей индукции создаются электромагнитами либо с ферромагнитными сердечниками, либо без сердечника, со сверхпроводящими обмотками.
Неодимовый магнит - самый мощный магнит в мире
Неодимовый магнит являются на сегодняшний день самым мощным магнитом в мире по остаточной намагниченности, коэрцитивной силе и удельной магнитной энергии. На данный момент они имеют портативные размеры, формы и могут быть свободно приобретены.
Неодимовые магниты находят свое широкое применение в современной технике. Сила магнитного поля неодимовых магнитов такова, что электрогенератор, построенный на неодимовых магнитах, можно изготавливать без катушек возбуждения и без железных магнитопроводов. В этом случае момент страгивания уменьшается до минимума, что увеличивает КПД генератора.
Неодимовые магниты это магниты, которые изготавливаются из таких химических элементов как Неодим - Nd, являющийся редкоземельным элементом, железа - Fe и бор - B.
Около 77% добычи редкоземельных металлов принадлежит Китаю. Поэтому больше всего неодимовые магниты выпускают именно там. Англия, Германия, Япония и США являются самыми крупными потребителями неодимовых магнитов Китайского производства. В этом Вы можете убедиться посетив
Неодимовые магниты находят свое широкое применение из-за своих уникальных свойств высокой остаточной намагниченности материала, а ткже из-за своей способности долгое время сопротивляться размагничиванию. Они теряют не более 1-2% своей намагниченности за 10 лет. Чего нельзя сказать о тех магнитах, которые выпускались ранее.
Самый сильный постоянный электромагнит в мире, который способен в течение достаточно длительного времени вырабатывать магнитное поле, силой в 25 Тесла, был создан в США, сместив с этого пьедестала магнит, созданный французами в 1991 году, который способен дать магнитное поле 17.5 Тесла. Американский магнит был изготовлен специалистами Национальной лаборатории сильных магнитных полей Флоридского университета, полная стоимость изготовления составила 2.5 миллиона долларов, которые были выделены для этих целей Национальным научным фондом. Для того, что бы Вы могли представить силу этого магнита, стоит отметить, что магнитное поле, вырабатываемое магнитом, превышает магнитное поле Земли в 500000 раз, при этом, вся сила поля магнита сосредоточена в небольшом пространстве, где ученые будут проводить свои эксперименты.
Новый магнит обладает рядом преимуществ перед своими предшественниками. Кроме того, что он вырабатывает на 43% более сильное магнитное поле, он предоставляет в 1500 раз больше пространства, где присутствует мощнейшее магнитное поле, позволяя ученым проводить более широкий спектр различных экспериментов. В корпусе магнита с разных сторон предусмотрены 4 отверстия, размерами 6 на 15 сантиметров, сквозь которые через пространство магнита можно пропускать лучи лазерного света, получая в режиме реального времени научные данные от образцов, помещенных под воздействие магнитного поля.
При изготовлении нового магнита учеными и инженерами был решен целый ряд различных проблем технического плана. Собственно магнит состоит из двух частей, которые находятся на расстоянии нескольких сантиметров друг от друга. Сила, с которой притягиваются друг к другу эти половинки магнита, составляет 500 тонн и для обеспечения целостности конструкции пришлось применить специальные материалы и найти необычные конструкторские решения. Сила тока, протекающего через обмотки электромагнита, составляет 160 килоампер, а для охлаждения конструкции через нее прокачивается боле 13 тысяч литров воды в минуту.
Изготовление нового магнита открывает совершенно новые перспективы для исследований в самых различных областях, таких как нанотехнологии, оптика и исследования полупроводников. Но, прежде всего, магнит предназначается для экспериментов, связанных с оптическими измерениями свойств различных материалов. Будущие открытия, сделанные с помощью нового магнита, будут использоваться для улучшения качества и характеристик материалов, благодаря которым станет возможным получение новых типов полупроводников и чипов для компьютеров следующих поколений. С использованием нового магнита станет возможным проведение новых экспериментов в различных областях физики, химии и биохимии.
Самый мощный магнит способен вырабатывать поле с индукцией более 100 Тесла
Создание постоянного магнитного поля, силой в 100 Тесла, было одной из задач, решаемых учеными из Национальной лаборатории в Лос-Аламосе в течение уже без малого полутора десятков лет. И только совсем недавно им удалось осуществить это, огромный электромагнит, состоящий из семи наборов катушек, общим весом 8200 килограмм, запитанный от огромного электрического генератора, мощностью 1200 мегаджоулей, выработал импульс магнитного поля в 100 Тесла. Для сравнения стоит отметить, что такая величина в 2 миллиона раз превышает силу магнитного поля Земли.
Магнитное поле, силой в одну Тесла, эквивалентно магнитному полю, создаваемому в обмотке среднего громкоговорителя. Магниту установки магнитно-резонансной томографии высокого разрешения вырабатывают поле силой приблизительно в 10 Тесла. На другом конце по силе магнитных полей находятся нейтронные звезды, сила магнитных полей которых может превышать значение в 1 миллион Тесла. Так что ученым из Лос-Аламоса еще очень далеко до нейтронной звезды, но показатель их магнита в 100 Тесла уже находится в области чрезвычайно сильных магнитных полей.
Очень важно то, что в Лос-Аламосском магните сильнейшие импульсы магнитного поля не приводят к разрушению или нарушению целостности конструкции самого магнита. Рекордным значением силы магнитного поля, выработанным электромагнитом, который разрушился во время эксперимента, является значение в 730 Тесла, а используя магнит специальной конструкции и взрывчатые вещества, весом около 180 килограмм, советским ученым удалось в свое время создать импульс магнитного поля, силой в 2800 Тесла.
Для каких же целей используются настолько мощные магниты? В пресс-релизе лаборатории Лос-Аламоса ни слова не говорится об супероружии или средстве влияния на климат в масштабах всей планеты. Я предполагаю, что сильнейшие магнитные поля будут использоваться для изучения свойств различных материалов, квантовых фазовых переходов и для проведения других научных исследований, связанных с сильными ядерными взаимодействиями.
Источники: neodim-ural.ucoz.ru, www.bolshoyvopros.ru, joy4mind.com, www.dailytechinfo.org, www.nanonewsnet.ru, www.agroserver.ru, www.ngpedia.ru
Цветной каньон в Египте
Каких только чудес не творила природа, и Цветной каньон на полуострове Синай - не исключение. Многие слышали...
Для создания магнитных устройств ученые в свое время использовали разные материалы, включая даже такие экзотические как платина. Однако мощность неодимового магнита оставляла желать лучшего вплоть до 1982 года, когда были открыты и применены потрясающие свойства неодима. С тех пор прошло всего несколько десятилетий, но уже сейчас можно сказать, что этот редкоземельный элемент буквально взорвал технологические процессы разных отраслей промышленности. Прорыв удалось осуществить, благодаря сразу нескольким достоинствам сплава.
Характеристики магнитных изделий
Во-первых, сегодня мы с полной уверенностью можем сказать, что из всего семейства подобных устройств самые мощные - неодимовые магниты. Во-вторых, фантастическая сила сцепления - далеко не единственное достоинство такого рода изделий. Чего только стоит их знаменитая устойчивость к размагничиванию. В то время, как ферритовые аналоги за 20-30 лет практически полностью утрачивают свои характеристики, неодим становится слабее только на пару процентов. А значит, срок его эксплуатации практически неограничен. Все, кому повезло купить мощные неодимовые магниты, смогли убедиться в их внушительных характеристиках.
Помимо прочего, на силу сцепления магнитной продукции серьезно влияют её массогабаритные параметры. Другими словами, чем массивней изделие, тем большая сила потребуется, чтобы оторвать его от железной поверхности. Даже диск 50х30, который весит меньше полкилограмма, не каждый сможет отсоединить от стальной плиты, ведь для этого потребуется усилие сравнимое с подъемом 116 кг. Поэтому все, кто решил купить большой неодимовый магнит, должны помнить о мерах предосторожности в обращении с ним. Старайтесь хранить предметы из неодима подальше от массивных железных вещей, не давайте их детям, не подвергайте грубому механическому воздействию - материал достаточно хрупкий.
Магниты от пары грамм до нескольких килограмм и сцеплением в несколько центнеров Вы сможете найти в каталоге на сайте .
Неодимовые магниты подразделяются на два вида: магнитопласты и спеченные магниты. Данные магниты производятся по технологии порошковой металлургии и обладают сильными магнитными свойствами, однако они хрупки и достаточно дороги в производстве. Магнитопластами используется полимерный наполнитель, чтобы удерживать частицы магнитного сплава, однако у них менее сильные свойства, зато они легко обрабатываются, пластичны и дешевы в производстве.
В случае необходимости, для защиты от неблагоприятных условий окружающей среды магниты Fe-Nd-B покрываются различными материалами. Это могут быть покрытия цинк, и никель-никель-медь, иногда дополненные эпоксидной смолой на внешнем слое, специальным стойким полимерным материалом или обработанные фосфатами.
Мощные неодимовые магниты принадлежат к третьему поколению редкоземельных магнитов. Они обладают наиболее высокими значениями коэрцитивной силы, остаточной магнитной индукции, а также максимальной энергией и наилучшим соотношением цена/производительность. Магниты железо-неодим-бор широко применяются в авиации, метрологии, электронике, медицинских инструментах и прочих современных сферах деятельности человека. Они особенно хороши при разработке компактных, легких и высокопроизводительных устройств.
Правильно же называться он неодимово-редкоземельный магнит, так как в его составе присутствует редкоземельный металл Nd (неодим), благодаря которому сплав с его использованием получает такую кристаллическую структуру которая и обладает своими уникальными свойствами. Даже при небольших размерах очень мощные, слабо подвержены временному размагничиванию. Помимо неодима в составе таких магнитов присутствуют бор (B) и железо (Fe).
Неодимовый мощный магнит может использоваться как универсальное крепление для мебели, сувениров, портьер. Неодимовые магниты используются как в сложной электронике, так и в качестве игрушек (извстный неокубы), а также как поисковые и грузоподъемные элементы. Для чего еще может пригодится такой мощный магнит? Население освоило его в очень интересном направлении. Оказывается, за счет такой силы удается сделать многое. Поэтому все больше людей хотят купить неодимовый магнит и использовать его в установках для учета электроэнергии и воды. Для этих целей подбираются наиболее мощные, но не самые большие неодимовые магниты из доступных на рынке. Зачем платить больше, когда вопрос решается за меньшую стоимость.
Чтобы редкоземельные постоянные магниты прослужили долго, их производят с особой защитой: это либо цинковое покрытие, либо никелевое. Чаще всего для декоративных целей используется никелевое покрытие, однако если магнит будет использоваться при температуре + 100°С и выше, либо в агрессивной среде, то лучше приобретать магнит с покрытием из цинка.
Считается что постоянный магнит не опасен для здоровья, а некоторые заверяют, что даже полезен, однако этому пока нет неоспоримых доказательств. Однако, следует учитывать, что пользоваться мощными неодимовыми магнитами нужно с особой осторожностью людям, которые пользуются кардиостимулятором, и если все вы из числа этих людей, то следует проконсультироваться с врачом, прежде чем вы все же соберетесь мощный магнит купить и брать его с собой
Неодимовые магниты могут быть самой различной формы. Наиболее распространенные: кольцо, блок (параллелепипед), диск. Сила постоянного магнита зависит от двух критериев: величина магнита и количество неодима в составе железо-неодим-бор. Чем больше магнит, тем сильнее он будет. Чем больше неодима в его составе, тем более ярко выраженными будут его свойства. Такое утверждение справедливо только в узком диапазоне после которого свойства перестанут повышаться, а вот цена продолжит расти.
По принятому стандарту размер магнита обычно указывается в миллиметрах. Как отмечалось ранее, чем большего размера, тем он мощнее. Часто эта сила называется “величина удержания или сцепления”. Имеется в виду, что это такое усилие, которую нужно приложить, чтобы отсоединить магниты от друг друга. Упрощенно она измеряется в килограммах. Редкоземельные постоянные мощные неодимовые магниты неспроста получили такое звучное название название. Так, к примеру, расчетное усилие сцепления мелкого неодим-магнита в форме диска с параметрами 10*5 мм (5мм - толщина, 10мм - диаметр) будет равна около двух кг. Стоит отметить, что это значение условно, так как оно может отличаться в зависимости от внешних условий.
Каким способом производятся мощные неодимовые магниты?
По простому скажем так: их изготавливают методом спекания порошковых металлов, В Куски заготовок превращают в порошковую форму, придают нужных размеров и геометрической формы после чего спекают в вакуумной печи и подвергают намагничиванию.
Каковы свойства у неодимовых магнитов?
Устойчивы к размагничиванию;
Характеризуются высоким соотношением стоимости и силы;
Обладают относительно низкой стойкостью к коррозии;
Магниты могут абсолютно разных форм и размеров;
При применении в условиях высоких температур данные магниты непригодны.
Что влияет на свойства и силу магнитов?
Наличие рядом с магнитом сильных электрических токов;
Присутствие рядом других магнитов;
Температура выше 80°С;
Условия повышенной влажности.
От чего зависит мощность намагничивания?
Этот параметр напрямую определяется первоначальным сплавом, а точнее чистотой и соотношением исходных элементов. Для простоты готовый продукт обозначают кодом. Чем выше это код, тем магнит будет сильнее и намагниченность будет выше. Код обозначает качество материала, который применялся при производстве. Зная этот параметр, можно обозначить два момента:
Как много «энергии» в данном магните;
Максимальная температура, при которой может использоваться мощный магнит.
Хранение и применение мощных неодимовых магнитов
Такие магниты должны использоваться только в сухих помещениях. Помимо этого, нельзя допускать повреждения защитного внешнего слоя, ведь без этого слоя магнит может быстро окислиться и развалиться на части. Когда вам понадобится , то следует знать от чего зависит “сила на отрыв” магнита, чтобы не ошибиться с выбором.
Во-первых, сила зависит от расстояния, на котором расположены объект и магнит. Если расстояние увеличивается, сила сцепления резко снижается. Даже если между магнитом и объектом будет воздушная прослойка всего в полмиллиметра, сцепления снизится вдвое. Также на уменьшение этого параметра может повлиять наличие на объекте тонкого слоя краски.
Во-вторых - это материал, из которого объект изготовлен. Лучше всего подходит чистое мягкое железо.
Условие №3 - гладкая поверхность металлического объекта. Если на поверхности будут присутствовать шероховатости, сила сцепления сильно снизится.
Четвертый условие - направление прилагаемого усилия. Наибольшая величина сцепления достигается тогда, когда объект и магнит располагаются перпендикулярно один к одному.
И последнее требование - это толщина самого объекта. В месте контакта он не должен быть слишком тонким, потому что отдельная часть магнитного поля может остаться неиспользованной.
Где купить мощный магнит в Москве?
Хоть до сих пор купить мощный магнит довольно недешево, область применения мощных неодимовых магнитов достаточно широкая. Они могут использоваться при производстве одежды, сумок, упаковочных материалов. В мебельном производстве эти магниты также широко примененяются. Могут использоваться их в качестве “магнитиков на холодильник” или иных маломощных держателей. Поисковые магниты используются кладоискателями для поиска различных ценных вещей из металла. Неодимовые магниты великолепно подходят для обнаружения железных и стальных предметов в грунте, песке, стенах и полах. В качестве забавы катните магнитный шар по полу, и он вмиг соберет все шурупы и гвозди. Помимо этого, надетый на нить магнитик станет удобным устройством для поиска металлических предметов в стенах, под полом и других местах схрона. Правда напоминает компас только с более мощным потенциалом. Про необычные и весьма практичные неодимовые магниты писалось ранее.
Конечно все вышеперечисленное является детскими забавами по сравнению с потенциальными возможностями такого материала. Двигатели, генераторы, научные приборы, магнитнорезонансные тамографы и так далее и ому подобное.
Так, где же купить мощный неодимовый магнит ? Не на рынке или по объявлению. Там могут подсунуть откровенную подделку. Лучше всего в солидном интернет магазине, который специализируется на продаже магнитов и может провести проверку качества товара продаваемого товара. Найдите доверяющее место с нормальным рабочим телефоном и технически грамотным персоналом. Вот таки и нужно купить мощный магнит особенно если его цена выгодно отличается от других. Мы имели ввиду свой сайтгде каждый способен приобрести постоянные неодимовые магниты если сумма покупки соответствует принятым условиям.
Ещё в Древнем Китае обратили внимание на свойство некоторых металлов притягивать. Это физическое явление получило название магнетизм, а материалы, обладающие этой способностью, назвали магнитами. Сейчас это свойство активно используется в радиолектронике и промышленности, а особо мощные магниты используют, в том числе и для поднятия и транспортировки больших объёмов металла. Применяются свойства этих материалов и в быту – многим известны магнитные открытки и буквы для обучения детей. Какие магниты бывают, где их используют, что такое неодимовый, об этом расскажет этот текст.
Виды магнитов
В современном мире их классифицируют по трём основным категориям по типу создаваемого ими магнитного поля:
- постоянные, состоящие из природного материала, обладающего этими физическими свойствами, например, неодимовые;
- временные, обладающие этими свойствами во время нахождения в поле действия магнитного поля;
- электромагниты – это витки провода на сердечнике, создающие электромагнитное поле при прохождении энергии по проводнику.
В свою очередь, наиболее распространённые постоянные магниты подразделяются на пять основных классов, по своему химическому составу:
- ферромагниты на основе железа и его сплавов с барием и стронцием;
- неодимовые магниты, имеющие в своём составе редкоземельный металл неодим, в сплаве с железом и бором (Nd-Fe-B, NdFeB, NIB);
- самариево-кобальтовые сплавы, имеющие сравнимые с неодимовым магнитные характеристики, но в тоже время более широкий температурный диапазон применения (SmCo);
- сплав Альнико, он же ЮНДК, этот сплав отличается высокой коррозионной устойчивостью и высоким температурным пределом;
- магнитопласты, представляющие собой смесь магнитного сплава со связующим, это позволяет создать изделия различных форм и размеров.
Сплавы магнитных металлов хрупкие и достаточно дешёвые изделия, обладающие средними качествами. Обычно это сплав оксида железа с ферритами стронция и бария. Температурный диапазон стабильной работы магнита не выше 250-270°C. Технические характеристики:
- коэрцитивная сила – около 200 кА/м;
- остаточная индукция – до 0,4 Тесла;
- средний срок службы – 20-30 лет.
Что такое неодимовые магниты
Это наиболее мощные из постоянных, но в тоже время достаточно хрупкие и нестойкие к коррозии, в основе этих сплавов лежит редкоземельный минерал – неодим. Это самый сильный магнит из постоянных.
Характеристики:
- коэрцитивная сила – около 1000 кА/м;
- остаточная индукция – до 1,1 Тесла;
- средний срок службы – до 50 лет.
Их применение ограничивает только низкий предел температурного диапазона, для наиболее термостойких марок неодимового магнита это 140°C, в то время как менее стойкие разрушаются при температуре свыше 80 градусов.
Самариевокобальтовые сплавы
Обладающие высокими техническими характеристиками, но в тоже время очень дорогие сплавы.
Характеристики:
- коэрцитивная сила – около 700 кА/м;
- остаточная индукция – до 0,8-1,0 Тесла;
- средний срок службы – 15-20 лет.
Они используются для сложных условий работы: высокие температуры, агрессивные среды и большая нагрузка. Из-за сравнительно высокой стоимости их применение несколько ограничено.
Альнико
Порошковый сплав из кобальта (37-40%) с добавлением алюминия и никеля также обладает хорошими эксплуатационными характеристиками, кроме того способностью сохранять свои магнитные свойства при температурах до 550°C. Их технические характеристики ниже, чем у ферромагнитных сплавов и составляют:
- коэрцитивная сила – около 50 кА/м;
- остаточная индукция – до 0,7 Тесла;
- средний срок службы – 10-20 лет.
Но, несмотря на это, именно этот сплав наиболее интересен для применения в научной сфере. Кроме того, добавление в сплав титана и ниобия способствует повышению коэрцетивной силы сплава до 145-150 кА/м.
Магнитопласты
Используются в основном в быту для изготовления магнитных открыток, календарей и прочих мелочей, характеристики магнитного поля незначительно падают из-за меньшей концентрации магнитного состава.
Это основные типы постоянных магнитов. Электромагнит по принципу действия и применению несколько отличается от таких сплавов.
Интересно. Неодимовые магниты используются практически повсеместно, в том числе и в дизайне для создания парящих конструкций, и в культуре для этих же целей.
Электромагнит и демагнитизатор
Если электромагнит создаёт поле при прохождении через витки обмотки электроэнергии, то демагнитизатор, наоборот, снимает остаточное магнитное поле. Применять этот эффект можно в разных целях. Например, что можно сделать демагнитизатором? Ранее демагнитизатор использовался для размагничивания воспроизводящих головок магнитофонов, кинескопов телевизоров и выполнения иных функций подобного рода. Сегодня его зачастую применяют в несколько незаконных целях, для размагничивания счётчиков после применения на них магнитов. Кроме того это устройство можно и нужно применять для снятия остаточного магнитного поля с инструментов.
Состоит демагнитизатор обычно из обычной катушки, иначе говоря, по устройству этот прибор полностью повторяет собой электромагнит. На катушку подаётся переменное напряжение, после чего устройство, с которого мы снимаем остаточное поле, убирается из зоны действия демагнитизатора, после чего он отключается
Важно! Использование магнита для «подкрутки» счётчика незаконно и влечёт за собой штраф. Неправильное использование демагнитизатора может привести к полному размагничиванию прибора и его выходу из строя.
Самостоятельное изготовление магнита
Для этого достаточно найти металлический брусок из стали или другого ферросплава, можно использовать составной сердечник трансформатора, после чего сделать обмотку. Намотать на сердечник несколько витков медной обмоточной проволоки. Для безопасности стоит включить в схему плавкий предохранитель. Как сделать мощный магнит? Для этого нужно увеличивать силу тока в обмотке, чем она выше, тем больше магнитная сила устройства.
При включении устройства в сеть и подаче электроэнергии на обмотку, устройство будет притягивать металл, то есть фактически это самый настоящий электромагнит, пусть и несколько упрощённой конструкции.
В современном мире широко используется энергия магнитного поля. Как в промышленности, радиолектронике и электрике, так и в бытовых целях. Для генерации магнитного поля созданы десятки различных устройств, а также используются природные свойства минералов.
Наибольшее распространение среди постоянных получил неодимовый магнит. Его использование и широкое распространение связано как с его стоимостью, так и отличными техническими характеристиками. Его недостатками являются: склонность к коррозии и боязнь высоких температур. По этой причине в сложных условиях работы применяются другие типы, которые не обладают этими ограничениями.
Видео
