Hoe werken neodymium-magneten?

Neodymiummagneten, uitgevonden in het begin van de jaren tachtig, zijn vanaf 2009 de sterkste soort permanente magneet die beschikbaar is. Hun kracht, kleine formaat en lage kosten hebben talloze vorderingen gemaakt op het gebied van persoonlijke audio, elektrische motoren en andere gebieden.

Neodymium-magneten zijn gemaakt van een legering die NIB wordt genoemd - neodymium, ijzer en boor. Ze behoren tot de zeldzame-aarde-klasse van magneten, dat wil zeggen metalen magneten gemaakt met zeldzame-aarde-elementen. Door de rangschikking van elektronen in zeldzame-aarde-elementen kunnen ze sterke magnetische velden ontwikkelen. Zeldzame aardmetalen zijn duur, maar de magnetische velden zijn zo sterk dat je de magneten heel klein kunt maken. De kleinere magneten zijn uiteindelijk goedkoper.

Net als bij andere sterk magnetische materialen zijn NIB's bros, dus de magneten krijgen een beschermende coating van een sterker metaal, zoals nikkel, of een veerkrachtiger materiaal, zoals plastic.

Momenteel zijn NIB-magneten verkrijgbaar in verschillende sterkteklassen, van N24, de laagste, tot N55. Een magneet met de classificatie N45 heeft een veld van 1,25 Tesla. Dit benadert de magnetische kracht van medische MRI's, waarvoor een speciale, metaalvrije ruimte nodig is. MRI's hebben magneten die ongeveer 3 Tesla's laten draaien.

Alle ferromagnetische materialen verliezen hun magnetisme bij verhitting; de temperatuur waarbij ze hun magnetisme verliezen, wordt het Curiepunt genoemd. Neodymium magneten verliezen hun sterkte tussen 80 graden C en 230 graden C, afhankelijk van de kwaliteit. Hoewel dit hoger is dan kamertemperatuur (25 ° C), is het lager dan bij veel andere magnetische materialen.

NIB-magneten maakten oordopjes mogelijk. Om ervoor te zorgen dat een kleine oortelefoon voldoende vermogen aankan om het goed te laten klinken, hebben de magneten in de audiotransducers een sterk magnetisch veld nodig. Hoewel oortelefoons bestonden vóór neodymiummagneten, waren ze niet geschikt voor hifi-luisteren. Het kleine formaat en de goede betrouwbaarheid van de oordopjes hielpen het fenomeen van de MP3-speler tot een succes te maken.

Hobbyisten hebben NIB-magneten voor verschillende doeleinden gebruikt. Ze zitten vast aan een stalen plank en kunnen messen en gereedschap bevatten. Ze worden gebruikt voor koppelingen op modelspoorwagens. Elektromotoren verbeterd met NIB-magneten vervangen verbrandingsmotoren voor modelvliegtuigen, boten en auto's.

De sterkere soorten NIB-magneten hebben enkele gevaren die het waard zijn om te weten. Twee van hen kunnen elkaar met genoeg kracht aantrekken om zichzelf te verbrijzelen, of om je vingers te breken als je hand in de weg zit. Bij inslikken kunnen twee magneten het spijsverteringskanaal afknijpen, wat pijn en ernstig letsel kan veroorzaken. De sterke magnetische velden kunnen de werking van pacemakers verstoren. Ze zijn ook sterk genoeg om diskettes of de magneetstrip op een creditcard te wissen. Grotere NIB-magneten kunnen niet door de lucht worden verzonden, omdat ze het navigatiekompas van het vliegtuig kunnen verstoren.

  • Delen
instagram viewer