Sisältö
Magneetit ovat esineitä, jotka generoivat magneettikenttiä. Nämä magneettikentät sallivat magneettien houkutella tiettyjä metalleja etäältä koskematta niihin. Kahden magneetin magneettikentät saavat ne joko houkuttelemaan toisiaan tai torjumaan toisiaan riippuen siitä, kuinka ne ovat suunnatut. Jotkut magneetit esiintyvät luonnossa, kun taas toiset ovat ihmisen luomia. Vaikka magneetteja on monen tyyppisiä, kaksi suosituinta ovat keraamiset magneetit ja neodyymimagneetit. Jokaisella on omat etunsa ja haittansa.
Historia
Muinaiskreikkalaiset filosofit kirjoittivat lodestoneen, luonnollisesti magneettisen rautamalmin, magneettisista ominaisuuksista. Tuhansien vuosien ajan kaikki magneetit olivat luonnollisia magneetteja, kuten lodestone. Vuonna 1952 magneetit valmistettiin keraamisesta ensimmäistä kertaa. Valmistamalla magneetteja keraamisista, insinöörit pystyivät tekemään magneetteja haluamaansa muotoon. Valmistamalla keraamiset magneetit huolellisesti luotuista seoksista voitaisiin tuottaa tehokkaampia magneettikenttiä, kuin mitä luonnossa oli mahdollista. Vuonna 1983 keksittiin neodyymimagneetteja.
Kaksi tyyppiä magneetteja
Keraamisia magneetteja kutsutaan joskus ”kovaferriittimagneeteiksi”. Ne on valmistettu joko jauhemaisesta bariumferriitistä tai jauhemaisesta strontiumferriitistä. Tämä jauhe muodostetaan muotoon, jonka magneetti tulee saavuttamaan painettaessa siihen ja paistamalla sitä. Neodyymimagneetit ovat puhtaita metalliseoksia, jotka muodostuvat neodyymistä, raudasta ja boorista. Ne muodostuvat toisinaan yhdistämällä eri metalleja sulatessaan ja jäähdyttämällä ne kiinteyteen. Joskus metallit jauhetaan, sekoitetaan ja puristetaan yhteen.
Kummankin edut
Keraamisilla ja neodyymimagneeteilla on molemmat erilaiset edut. Keraamisia magneetteja on helppo magnetoida. Ne ovat erittäin korroosionkestäviä, eivätkä yleensä tarvita ylimääräisiä pinnoitteita korroosiosuojaksi. Ne kestävät ulkokenttien demagnetointia. Ne ovat vahvempia kuin luonnolliset magneetit, vaikka monet muun tyyppiset magneetit ovat niitä vahvempia. Ne ovat suhteellisen edullisia. Neodyymimagneetit ovat tehokkaimpia kaikista kestomagneeteista. Neodyymimagneetti voi nostaa enemmän kuin mikään muu samankokoinen magneetti. Ne kestävät erittäin hyvin ulkoisia magneettikenttiä aiheuttamaa magnetointia.
Haittoja jokaisessa
Keraamisilla ja neodyymimagneeteilla on myös erilaisia haittoja. Keraamiset magneetit ovat erittäin hauraita ja helposti rikkoutuvia. Niitä ei voida käyttää koneissa, jotka kokevat paljon stressiä tai taipumista. Ne magnetoituvat, jos ne altistetaan korkeille lämpötiloille (yli 480 astetta Fahrenheit.). Niillä on vain kohtalainen magneettinen lujuus, joten ne eivät sovellu sovelluksiin, jotka vaativat voimakkaita magneettikenttiä. Neodyymimagneetit ovat suhteellisen kalliimpia kuin keraamiset magneetit. Ne ruostuvat erittäin helposti, ja niiden suojaamiseksi korroosiolta on ryhdyttävä lisätoimiin. Neodyymimagneetit ovat myös erittäin hauraita ja halkeilevat stressin alla. Ne menettävät vetovoimansa, kun ne altistetaan lämpötiloille, jotka ovat yli 175 - 480 astetta Fahrenheit (käytetyn seoksen mukaan).
Vertailu
Keraamiset ja neodyymimagneetit ovat sopivimpia erilaisiin sovelluksiin. Neodyymimagneetit ovat suhteellisen korkean hinnan ja herkkyyden suhteen ulkoisiin olosuhteisiin parhaita vain sovelluksiin, joissa tarvitaan erittäin suuria magneettikenttiä, kuten voimakkaat turbiinit ja generaattorit sekä hiukkasfysiikan kokeet. Halvempia, mutta heikompia keraamisia magneetteja käytetään todennäköisesti parhaiten tehtaan suorittamiin tehtäviin, kuten pienitehoisiin turbiineihin ja generaattoreihin, luokkahuoneiden tieteellisiin kokeisiin ja jääkaapimagneeteihin.