Магніти - це нескінченне джерело задоволення, не кажучи вже про зручність, якщо мова йде про холодильні нотки та білі дошки! Але якщо мова йде про промислові цілі, такі як ВПС та НАСА, то лише один тип магніту робить цей клас. Вони називаються рідкісними земними магнітами, сукупністю сильних постійних магнітів, виготовлених із сплавів окремих земних елементів. Ці елементи відносяться до категорії рідкісноземельних елементів (або металів), які є колекцією із сімнадцяти елементів у періодичній таблиці; а саме скандій, ітрій та п'ятнадцять лантанідів. Незважаючи на свою назву, рідкоземельні елементи насправді є досить рясними, але їх так називають через їх геохімічні властивості, їх рідко можна знайти в економічно вигідних концентраціях.
Рідкоземельні елементи є феромагнітними, тобто, як і залізо, вони можуть намагнічуватися. Однак, оскільки більшість рідкісноземельних елементів мають низькі температури Кюрі (температура, при якій вони виявляють магнітні властивості), тобто вони мають низький магнітний характер при низьких температурах. Однак більшість утворюють сполуки з перехідними металами, такими як залізо, нікель і кобальт, які мають більш високу температуру Кюрі, і тому можуть змішуватися з ними для посилення їх природних магнітних властивостей. Існує два типи: неодимові магніти та самарійно-кобальтові магніти. Перший, винайдений у 1980-х роках, є найсильнішим та найдоступнішим типом рідкісноземельного магніту, виготовлений з неодиму, заліза та бору (хімічна формула: Nd2Fe14B). З іншого боку, самарійно-кобальтові магніти (хімічна формула: SmCo5), перше винайдене сімейство рідкісних земних магнітів, використовуються менше, ніж неодимові магніти через більш високу вартість і слабку силу магнітного поля. Однак самарій-кобальт має більш високу температуру Кюрі, створюючи нішу для цих магнітів у випадках, коли потрібна висока напруженість поля при більш високих робочих температурах.
Неодимові магніти зазвичай використовуються на більшості жорстких дисків комп'ютерів та різних динаміків аудіо. Вони також мають ряд важливих медичних застосувань, не останнє з яких включає технологію магнітно-резонансної томографії (або МРТ). Вони також є частиною приводних механізмів для електричних та гібридних двигунів, сервомоторів, бездротових інструментів та регулювачів рульового управління. Самарійно-кобальтові двигуни зазвичай застосовуються при будівництві електрогітар, висококласних гоночних двигунів Slotcar та турбомашини. Крім того, рідкоземельні елементи використовуються як каталізатори в галузі розтріскування нафти та для виготовлення обладнання для викидів автомобільних викидів, і вони можуть мати багато перспективних застосувань для екологічної технології. Самарійно-кобальтові магніти також можуть бути використані для виготовлення кріогенних та високотемпературних систем для майбутніх космічних подорожей.
Спочатку дорожнеча цих магнітів обмежувала їх використання лише на застосуваннях, що вимагають компактності разом з високою напруженістю поля, але починаючи з 1990-х рр. Рідкоземельні магніти стали стабільно дешевшими, а низька вартість надихнула нових видів використання (наприклад, магнітні іграшки для діти).
Ми написали багато статей про магніти для «Космічного журналу». Ось стаття про те, де можна придбати магніти, і ось стаття про те, з чого виготовлені магніти.
Якщо вам потрібна додаткова інформація про рідкісні магніти Землі, перегляньте домашню сторінку рідкісних магнітів Землі, і ось посилання на Вікіпедію: Рідкі магніти Землі.
Ми також записали цілий епізод Астрономічної ролі про магнетизм. Слухайте тут, Епізод 42: Магнетизм скрізь.
Джерела:
http://en.wikipedia.org/wiki/Rare_earth_element
http://en.wikipedia.org/wiki/Curie_temperature
http://blogs.wsj.com/chinarealtime/2010/11/02/video-how-a-rare-earth-magnet-works/
http://en.wikipedia.org/wiki/Rare-earth_magnet
http://en.wikipedia.org/wiki/Neodymium_magnet
http://en.wikipedia.org/wiki/Samarium-cobalt
