Magnes stały - cóż to za materiał?

Wynalezione na początku lat osiemdziesiątych minionego stulecia magnesy neodymowe są od 2009 roku najsilniejszym osiągalnym wariantem magnesu stałego. Ich moc, mały rozmiar , a także niewysoki koszt umożliwiły ogromny progres technik audio, w konstrukcji motorów elektrycznych oraz wielu różnych branżach.

Neodymowe magnesy wykonane są ze konglomeratu zwanego NdFeB - neodym, żelazo oraz bor. Należą do magnesów metalicznych wykonanych z pierwiastków ziem rzadkich. Układ elektronów w pierwiastkach ziem rzadkich umożliwia im produkować silne magnetyczne pole. Pierwiastki ziem rzadkich są drogie, jednak magnetyczne pola są tak mocne, iż można produkować naprawdę niewielkie magnesy, a subtelniejsze magnesy są w końcowym bilansie tańsze.

Analogicznie niczym w wypadku pozostałych mocno magnetycznych budulców, magnesy neodymowe są kruche, zatem dodaje się im dodatkową powłokę przeciwrdzewną z mocniejszego metalu, takiego jak nikiel, lub bardziej plastycznego surowca, takiego jak plastik.

Obecnie magnesy neodymowe istnieją w bogatych mutacjach siły od najniższej N24 do N55. Magnes N45 będzie posiadał pole 1,25 Tesli. Przybliża się to w tej wersji do skuteczności magnetycznej medycznych urządzeń do rezonansu magnetycznego, jakie zmuszają do posiadania specjalnego, wolnego od metalu wnętrza. Maszyny te wykorzystują magnesy, które funkcjonują z mocą mniej więcej 3 Tesli.

Jakiekolwiek materiały ferromagnetyczne gubią swój magnetyzm w rezultacie ogrzewania; temperaturę, w której niszczą własny magnetyzm, nazywa się Punktem Curie. Neodymowe magnesy tracą własną moc w obszarze temperatur od 80 stopni C do 230 stopni C a uzależnione jest to od asortymentu magnesu. Wprawdzie najniższa temperatura jest wyższa niż temperatura pokojowa (25 stopni C), jest wszak mniejsza niż przy podobnych parametrach wielu innych materiałów magnetycznych.

Magnesy neodymowe umożliwiły skonstruowanie wysokogatunkowych słuchawek dousznych. Aby niewielka wkładka słuchawkowa miała właściwą skuteczność, by dźwięk brzmiał dobrze, magnesy w przetwornikach audio wymagają dużego pola magnetycznego. Wprawdzie słuchawki douszne funkcjonowały przed magnesami neodymowymi, nie przydawały się jednakże do odsłuchu o idealnej klasie. Mały wymiar i odpowiednia wyrazistość odtwarzanego dźwięku dousznych wkładek wiele wniosły do sukcesu odtwarzacza MP3.

Wiele zastosowań neodymowego magnesu mają na koncie Hobbyści. Są stosowane choćby do sprzęgów w modelowych wagonach kolejowych i w napędach elektrycznych, które wymieniają silniki spalinowe w modelach samolotów, łodzi i w innych pojazdach. Rzekomo to modelarze wpadli na praktyczny koncept, żeby przymocowane do półki w warsztacie magnesy służyły jako trzymaki do narzędzi.

Silniejsze gatunki magnesów neodymowych powodują realne niebezpieczeństwa, o jakich należałoby powiedzieć. Dwa magnesy potrafią przysunąć się wzajemnie z dostateczną energią, by się roztrzaskać bądź nawet złamać palce, jeśli ręka będzie akurat na linii ich przybliżania. Zdarzają się połknięcia, dwa magnesy mogą zmiażdżyć przewód pokarmowy, sprawiając ucisk i poważne obrażenia. Silne magnetyczne pola mogą utrudniać działanie rozruszników serca. Są również odpowiednio intensywne, żeby anulować informacje z nośnika na przykład z dysku czy z paska magnetycznego karty kredytowej. Neodymowe magnesy o dużych gabarytach nie powinny być przesyłane drogą lotniczą bowiem potrafią upośledzać działanie urządzeń nawigacyjnych samolotu.