Mistä magneetit on tehty

Mistä magneetit on tehty

Magneetit on valmistettu materiaaleista, jotka voidaan magnetoida, tyypillisesti ferromagneettisista materiaaleista. Tässä ovat tärkeimmät materiaalityypit, joita käytetään magneettien valmistukseen:

1. Ferromagneettiset materiaalit
Näillä materiaaleilla on korkea magneettinen permeabiliteetti ja ne ovat helposti magnetoituvia.

  • – Rauta (Fe): Puhdasta rautaa ja rautaseoksia käytetään yleisesti magneeteissa.
    – Nikkeli (Ni): Käytetään vahvojen kestomagneettien seoksissa.
    – Koboltti (Co): Käytetään usein vahvoissa magneeteissa ja metalliseoksissa.

 2. Seokset ja yhdisteet
Erilaiset seokset ja yhdisteet on suunniteltu tiettyjä magneettisia ominaisuuksia varten.

Alnico (Alumiini-nikkeli-koboltti): Ryhmä rautaseoksia, jotka raudan lisäksi koostuvat pääasiassa alumiinista, nikkelistä ja koboltista.
Samarium-Koboltti (SmCo): Harvinaisten maametallien magneetti, joka tunnetaan korkean lämpötilan stabiilisuudesta ja hapettumisenkestävyydestä.
Neodyymi-Rauta-boori (NdFeB): Harvinaisten maametallien magneetti, joka on vahvin saatavilla oleva kestomagneettityyppi.

 3. Keraamiset tai ferriittimagneetit

- Valmistettu rautaoksidin ja keraamisten materiaalien yhdistelmästä.

– Bariumferriitti (BaFe): Käytetään yleisesti edullisissa magneeteissa.
– Strontiumferriitti (SrFe): Toinen kestomagneeteissa käytetty variantti.

4. Joustavat magneetit
Valmistettu joustavasta polymeeristä, johon on sekoitettu ferriittijauhetta.

– Kumimagneetit: Käytetään usein sovelluksissa, joissa joustavuus on välttämätöntä, kuten jääkaappimagneetit ja magneettinauhat.

 Yhteenveto tärkeimmistä materiaaleista:
– Puhtaat metallit: rauta, nikkeli, koboltti.
– Seokset: Alnico, Samarium-Koboltti, Neodyymi-Rauta-Boori.
– Keramiikka: bariumferriitti, strontiumferriitti.
– Joustavat polymeerit: Kumimagneetit.

Jokaisella magneettimateriaalilla on ainutlaatuiset ominaisuudet, jotka tekevät siitä sopivan erilaisiin sovelluksiin teollisesta käytöstä jokapäiväisiin kotitaloustarvikkeisiin.

Samarium-koboltti (SmCo) magneetit koostuvat samariumin (Sm) ja koboltin (Co) yhdistelmästä sekä muista alkuaineista, jotka parantavat niiden magneettisia ominaisuuksia. SmCo-magneetteja on kahta päätyyppiä, joista jokaisella on hieman erilainen koostumus:

  •  SmCo5-magneetit (1:5-sarja)
    1. Samarium (Sm): Noin 361 TP3T painosta
    2. Koboltti (Co): Noin 641 TP3T painosta
  • Sm2Co17-magneetit (2:17-sarja)
    1. Samarium (Sm): Noin 251 TP3T painosta
    2. Koboltti (Co): Noin 50-601 TP3T painon mukaan
    3. Muut elementit: Jäljellä oleva paino koostuu elementeistä, kuten raudasta (Fe), kuparista (Cu), zirkoniumista (Zr) ja joskus hafniumista (Hf), joita lisätään magneettisten ominaisuuksien ja lämpöstabiilisuuden parantamiseksi.
  • SmCo-magneettien tärkeimmät ominaisuudet:
    – Suuri magneettinen lujuus: SmCo-magneeteilla on voimakkaita magneettikenttiä, vaikkakin hieman heikompia kuin neodyymimagneetit.
    – Korkean lämpötilan vakaus: Ne säilyttävät magneettiset ominaisuutensa korkeissa lämpötiloissa, joten ne sopivat sovelluksiin äärimmäisissä lämpötiloissa.
    – Korroosionkestävyys: SmCo-magneeteilla on hyvä hapettumisen- ja korroosionkestävyys, mikä on edullista erilaisissa teollisissa sovelluksissa.
  • Sovellukset:
    SmCo-magneetteja käytetään erilaisissa sovelluksissa, joissa vaaditaan korkeaa suorituskykyä äärimmäisissä olosuhteissa, kuten:
    – Ilmailu: Komponentit suihkumoottoreissa ja muissa korkeissa lämpötiloissa.
    – Lääketieteelliset laitteet: MRI-laitteet ja muut diagnostiset laitteet.
    – Autoteollisuus: Anturit ja tehokkaat moottorit.
    – Puolustus: Tarkkuusohjatut ammukset ja muut sotilastekniikat.
  • Yhteenvetona voidaan todeta, että SmCo-magneetit valmistetaan pääasiassa samariumista ja koboltista, ja niiden ominaisuuksia parantavat lisäelementit tekevät niistä ihanteellisia korkean suorituskyvyn ja korkean lämpötilan sovelluksiin.