Ещё в Древнем Китае обратили внимание на свойство некоторых металлов притягивать. Это физическое явление получило название магнетизм, а материалы, обладающие этой способностью, назвали магнитами. Сейчас это свойство активно используется в радиолектронике и промышленности, а особо мощные магниты используют, в том числе и для поднятия и транспортировки больших объёмов металла. Применяются свойства этих материалов и в быту – многим известны магнитные открытки и буквы для обучения детей. Какие магниты бывают, где их используют, что такое неодимовый, об этом расскажет этот текст.

Виды магнитов

В современном мире их классифицируют по трём основным категориям по типу создаваемого ими магнитного поля:

• постоянные, состоящие из природного материала, обладающего этими физическими свойствами, например, неодимовые;
• временные, обладающие этими свойствами во время нахождения в поле действия магнитного поля;
• электромагниты – это витки провода на сердечнике, создающие электромагнитное поле при прохождении энергии по проводнику.

В свою очередь, наиболее распространённые постоянные магниты подразделяются на пять основных классов, по своему химическому составу:

• ферромагниты на основе железа и его сплавов с барием и стронцием;
• неодимовые магниты, имеющие в своём составе редкоземельный металл неодим, в сплаве с железом и бором (Nd-Fe-B, NdFeB, NIB);
• самариево-кобальтовые сплавы, имеющие сравнимые с неодимовым магнитные характеристики, но в тоже время более широкий температурный диапазон применения (SmCo);
• сплав Альнико, он же ЮНДК, этот сплав отличается высокой коррозионной устойчивостью и высоким температурным пределом;
• магнитопласты, представляющие собой смесь магнитного сплава со связующим, это позволяет создать изделия различных форм и размеров.

Сплавы магнитных металлов хрупкие и достаточно дешёвые изделия, обладающие средними качествами. Обычно это сплав оксида железа с ферритами стронция и бария. Температурный диапазон стабильной работы магнита не выше 250-270°C. Технические характеристики:

• коэрцитивная сила – около 200 кА/м;
• остаточная индукция – до 0,4 Тесла;
• средний срок службы – 20-30 лет.

Что такое неодимовые магниты

Это наиболее мощные из постоянных, но в тоже время достаточно хрупкие и нестойкие к коррозии, в основе этих сплавов лежит редкоземельный минерал – неодим. Это самый сильный магнит из постоянных.

Характеристики:

• коэрцитивная сила – около 1000 кА/м;
• остаточная индукция – до 1,1 Тесла;
• средний срок службы – до 50 лет.

Их применение ограничивает только низкий предел температурного диапазона, для наиболее термостойких марок неодимового магнита это 140°C, в то время как менее стойкие разрушаются при температуре свыше 80 градусов.

Самариевокобальтовые сплавы

Обладающие высокими техническими характеристиками, но в тоже время очень дорогие сплавы.

Характеристики:

• коэрцитивная сила – около 700 кА/м;
• остаточная индукция – до 0,8-1,0 Тесла;
• средний срок службы – 15-20 лет.

Они используются для сложных условий работы: высокие температуры, агрессивные среды и большая нагрузка. Из-за сравнительно высокой стоимости их применение несколько ограничено.

Альнико

Порошковый сплав из кобальта (37-40%) с добавлением алюминия и никеля также обладает хорошими эксплуатационными характеристиками, кроме того способностью сохранять свои магнитные свойства при температурах до 550°C. Их технические характеристики ниже, чем у ферромагнитных сплавов и составляют:

• коэрцитивная сила – около 50 кА/м;
• остаточная индукция – до 0,7 Тесла;
• средний срок службы – 10-20 лет.

Но, несмотря на это, именно этот сплав наиболее интересен для применения в научной сфере. Кроме того, добавление в сплав титана и ниобия способствует повышению коэрцетивной силы сплава до 145-150 кА/м.

Магнитопласты

Используются в основном в быту для изготовления магнитных открыток, календарей и прочих мелочей, характеристики магнитного поля незначительно падают из-за меньшей концентрации магнитного состава.

Это основные типы постоянных магнитов. Электромагнит по принципу действия и применению несколько отличается от таких сплавов.

Интересно. Неодимовые магниты используются практически повсеместно, в том числе и в дизайне для создания парящих конструкций, и в культуре для этих же целей.

Электромагнит и демагнитизатор

Если электромагнит создаёт поле при прохождении через витки обмотки электроэнергии, то демагнитизатор, наоборот, снимает остаточное магнитное поле. Применять этот эффект можно в разных целях. Например, что можно сделать демагнитизатором? Ранее демагнитизатор использовался для размагничивания воспроизводящих головок магнитофонов, кинескопов телевизоров и выполнения иных функций подобного рода. Сегодня его зачастую применяют в несколько незаконных целях, для размагничивания счётчиков после применения на них магнитов. Кроме того это устройство можно и нужно применять для снятия остаточного магнитного поля с инструментов.

Состоит демагнитизатор обычно из обычной катушки, иначе говоря, по устройству этот прибор полностью повторяет собой электромагнит. На катушку подаётся переменное напряжение, после чего устройство, с которого мы снимаем остаточное поле, убирается из зоны действия демагнитизатора, после чего он отключается

Важно! Использование магнита для «подкрутки» счётчика незаконно и влечёт за собой штраф. Неправильное использование демагнитизатора может привести к полному размагничиванию прибора и его выходу из строя.

Самостоятельное изготовление магнита

Для этого достаточно найти металлический брусок из стали или другого ферросплава, можно использовать составной сердечник трансформатора, после чего сделать обмотку. Намотать на сердечник несколько витков медной обмоточной проволоки. Для безопасности стоит включить в схему плавкий предохранитель. Как сделать мощный магнит? Для этого нужно увеличивать силу тока в обмотке, чем она выше, тем больше магнитная сила устройства.

При включении устройства в сеть и подаче электроэнергии на обмотку, устройство будет притягивать металл, то есть фактически это самый настоящий электромагнит, пусть и несколько упрощённой конструкции.

В современном мире широко используется энергия магнитного поля. Как в промышленности, радиолектронике и электрике, так и в бытовых целях. Для генерации магнитного поля созданы десятки различных устройств, а также используются природные свойства минералов.

Наибольшее распространение среди постоянных получил неодимовый магнит. Его использование и широкое распространение связано как с его стоимостью, так и отличными техническими характеристиками. Его недостатками являются: склонность к коррозии и боязнь высоких температур. По этой причине в сложных условиях работы применяются другие типы, которые не обладают этими ограничениями.

Видео

Уникальные свойства некоторых веществ, всегда удивляли людей своею необычностью. Особое внимание привлекла способность некоторых металлов и камней – отталкиваться или притягиваться друг к другу. На протяжении всех эпох это вызвало интерес мудрецов и огромное удивление простых обывателей.

Начиная с 12 – 13 веков его начали активно применять в производстве компасов и других инновационных изобретений. Сегодня можно увидеть распространённость и разнообразие магнитов во всех сферах нашей жизни. Каждый раз, когда мы встречам очередное изделие из магнита, мы часто задаёмся вопросом: «Так как же делают магниты?»

Виды магнитов

Существует несколько видов магнитов:

• Постоянный;
• Временный;
• Электромагнит;

Отличие первых двух магнитов заключается в их степени намагниченности и времени удержания поля внутри себя. В зависимости от состава, магнитное поле будет слабее или сильнее и более устойчивым к воздействию внешних полей. Электромагнит не является настоящим магнитом, это всего лишь эффект электричества, которое создает магнитное поле вокруг металлического сердечника.

Интересный факт : впервые исследования об этом веществе были произведены нашим отечественным ученым Петром Перегрином. В 1269 году им была выпущена «Книга о магните», в которой описывались уникальные свойства вещества и его взаимодействия с окружающим миром.

Из чего делают магниты?

Для производства постоянных и временных магнитов используют железо, неодим, бор, кобальт, самарий, альнико и ферриты. Они в несколько этапов измельчаются и вместе плавятся, пекутся или спрессовываются до получения постоянного или временного магнитного поля. В зависимости от вида магнитов и требуемых характеристик, меняется состав и пропорции компонентов.

Материалы по теме:

Как и из чего делают цемент?

Такое производство позволяет получить три вида магнитов:

• Прессованные;
• Литые;
• Спеченные;

Изготовление магнитов

Электромагниты производятся с помощью обмотки проволоки вокруг металлического сердечника. Меняя размеры сердечника и длину проволоки меняют мощность поля, количество употребляемого электричества и размеры устройства.

Выбор компонентов

Постоянные и временные магниты производятся с разной силой полей и устойчивостью к окружающим воздействиям. Перед началом производства, заказчик определяет состав и форму будущих изделий в зависимости от места применения и дороговизны производства. С точностью до грамма подбираются все компоненты и отправляются на первый этап производства.

Выплавка

Оператор загружает в электрическую вакуумную печь все компоненты будущего магнита. После проверки оборудования и соответствия количества материала, печь закрывают. С помощью насоса из камеры откачивают весь воздух и запускают процесс плавки. Воздух из камеры извлекают для того, чтобы предотвратить окисление железа и возможную потерю мощности полей. Расплавленная смесь самостоятельно выливается в форму, а оператор ожидает ее полного остывания. В результате получается брикет, уже имеющий магнитные свойства.

Про неодимовые магниты на сегодняшний день не слышал, наверное, только глухой. Они производятся из сплава – NdFeB, который обладает замечательными магнитными свойствами (он не только мощно магнитит, но и очень устойчив к размагничиванию). Неодимовые магниты купить в Москве несложно, а вот пользы в хозяйстве они могут принести немало. Рассмотрим несколько нетривиальных способов использования таких магнитов в хозяйстве. Итак,

Самое простое и веселое - это игрушки и головоломки. Для этого используются довольно слабенькие маленькие магниты, как правило, в форме шариков. Из них собираются различные сложные формы и скульптуры. Но не стоит забывать, что такие магниты НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ нельзя давать детям до 4 лет! Проглоченная пара таких магнитов, защепив стенку кишечника или желудка, запросто может вызвать ее перфорацию со всеми вытекающими.

Неодимовые магниты отлично используются в качестве фиксаторов. В принципе, пара средних магнитов вполне способны заменить настольные тиски. При всем при том магниты применять удобнее, так как с их помощью можно фиксировать детали сложной формы.

Автомобилистам будет, наверное, интересно использование неодимовых магнитов в качестве маслофильтра. Если повесить его на сливную пробку двигательного картера, то он задержит в этом месте все металлические включения, которые потом будет легко удалить.

Благодаря своей силе, такие магниты можно с успехом использовать и в поисковых мероприятиях. Например, найти в ковре упавшую иглу, или в речке пулемет времен Великой отечественной войны (для этого продаются специальные поисковые магниты с проушиной для веревки). Можно так же использовать для поиска арматуры в стенах.

С давних пор магниты применяются фокусниками для создания иллюзии левитации. С появлением неодима, такие фокусы вышли на новый уровень.

Можно так же с успехом намагничивать таким магнитом различные стальные предметы (отвертки, биты, пинцеты иглы и пр.). Ими же можно даже заново намагнитить размагнитившийся обычный магнит.

Фиксация инвентаря и инструментария. Специальные держатели с магнитными свойствами помогут вам в грамотном планировании рабочего пространства.

Выправление вмятин, начиная от кузовного ремонта и заканчивая ремонтом духовых инструментов.
Для удаления данных с магнитных носителей (жестких дисков, аудио- и видеокассет, кредитных карт). Мощное магнитное поле отлично удаляет всю информацию. Быстро и без дополнительных усилий.

В общем, неодимовые магниты являются просто незаменимым помощником в хозяйстве. Только при работе с ними, особенно мощными строго соблюдайте технику безопасности. Если между магнитящимися предметами попадет палец или другая часть тела (про детей я уже писал), это может очень плохо закончится.

Берегите себя!
По материалам: http://neo-magnets.ru/

Наверняка каждый человек знаком с магнитом и его свойствами. Применение магнитов сейчас достаточно широко в разных отраслях. Большинство из нас слышали про неодимовые магниты и их растущую популярность. Это достаточно мощные магниты, включающие в свой состав бор, железо, и редкоземельный элемент неодим. Также магниты достаточно мощны при своих небольших размерах, и срок их службы гораздо дольше обычных. Цена на них достаточно высока. В этой статье мы расскажем где достать небольшие экземпляры данного магнита.

Из динамиков сломанного мобильника

Неодимовые магниты можно достать из динамиков ненужного телефона, таких динамиков два: один слуховой маленький и большой, который играет мелодию звонка.

Магнит побольше легко достать с динамика, для этого нам будут нужны пассатижи. Аккуратно ломаем корпус динамика чтобы не повредить магнит. Внутри видим небольшой магнит с диафрагмой и катушкой.

Магнит из спикера почти в 2 раза меньше, чем с основного динамика. Хоть он и мал, но с легкостью удерживает пассатижи. Такой магнит можно, например, примагнитить к отвертке, чтобы с нее не сваливались винтики.

Из камеры сотового

Крошечные неодимовые магниты можно достать с камеры мобильного телефона, но только в том случае, когда в камере есть оптический авто фокус или стабилизация. Треугольные магниты можно достать с уголков корпуса камеры.

Также неодимовые магниты можно найти в вибромоторах. Например, в iPhone 4s вибро мотор напоминает шайбу, в центре которого маленький сильный неодим. В микромоторах с якорем чаще всего простые магниты.

Из наушников

Почти у каждого человека где-то есть старые, оборванные наушники. Не спешите их выбрасывать, в каждом наушнике есть небольшой неодимовый магнит. Их легко разобрать и достать.

Из защелок

Очень часто неодимовые магниты используют во всевозможных магнитных защелках на чехлах от мобильных телефонов, сумочках, на защелках от штор, коробочках от аксессуаров.

Магниты в защелках спрятаны в железную защиту, это сделано чтобы магнит не раскрошился при притягивании защелки.

Заключение

Неодимовые магниты очень сильно внедрились в нашу жизнь. Если присмотреться, они окружают нас везде: в мобильных телефонах, компьютерах, двигателях, разных аксессуарах. Мы постарались показать несколько мест где их можно достать. Использовать магниты можно везде, где хватит фантазии. Мы использовали неодимовые магниты в генераторе вечного фонарика для собаки, а также в роли защелок на VR-очках, как крепления для записок на холодильник, прилепляли магнит на отвертку и шуруповерт чтобы удобно было откручивать и закручивать саморезы.

Ученые давно пытаются создавать сверхсильные магниты на основе различных сплавов. Но в большинстве разработок приходилось использовать материалы, которые могли представлять опасность для человека. Наконец удалось получить состав на основе неодима. Этот не представляет потенциальной угрозы для здоровья. Познакомившись с уникальными свойствами такого материала, многие задумываются, можно ли изготовить неодимовые магниты своими руками. По идеи - это сложный в технологическом плане процесс. А может можно это сделать из переработанного вторичного сырья?

Неодимовые магниты: что это за материал?

Как утверждают ученые, на эту разработку ушло около 20 лет исследований и испытаний. При выборе материалов учитывались многие факторы: доступность, технологичность, безопасность, высокие магнетические свойства, стойкость к условиям окружающей среды. Перспективным направлением ученые посчитали использование редкоземельных металлов. И неодим для этих целей подошел как раз идеально.

Магниты на его основе обладают удивительной силой сцепления. Даже небольшой объем материала позволяет удерживать вес во много раз, превышающий свою массу. Магнетические свойства сохраняются долго (теряют не более 2% за 10 лет использования). Сейчас неодимовые магниты можно приобрести в специализированных магазинах. Цены на них доступны практически любому желающему.

Состав

Магниты на основе этого редкоземельного металла обозначаются формулой Nd2Fe14B. В состав входит неодим (Nd), железо (Fe), бор (B). Особенность технологии заключается в том, что этот редкоземельный металл в чистом виде сложно выделить. Процесс спекания с остальными компонентами в порошкообразном виде должен проходить в условиях инертной среды. В противном случае происходит его быстрое окисление с потерей свойств.

Технология для обычных условий сложная, поэтому пытаться изготовить неодимовые нецелесообразно. Изделия при производстве маркируются. Число после буквы N (25, 30, 45) обозначает код. Чем выше показатель, тем сильнее материала. От числа также зависит максимальная рабочая температура магнита.

Особенности

Для предотвращения от воздействия условий среды магниты покрываются защитным составом. Обычно это два слоя никеля или улучшенный вариант с промежуточным дополнительным слоем меди. Другая важная особенность - неодимовые магниты при температуре свыше 70 °C начинают размагничиваться. Превышение предельных показателей может привести к полной потере свойств и превращения сплава просто в кусок металла.

Специфика материала предполагает особые меры безопасности при работе. Так, неодимовые магниты 50х30 мм обладают силой сцепления 100 - 115 кг, а 70х50 мм до 300 кг. При неосторожном обращении они могут причинить вред: прищемить пальцы, поранить кожные покровы, повредить кость. При неконтролируемом столкновении двух магнитов возможно крошение материала с образование острых осколков, способных поранить глаза.

Применение

Традиционно они используются в электронных приборах и устройствах, где нужно создавать постоянное магнитное поле. Свойства материала дают возможность с успехом применять их при поиске и подъеме металлических предметов со дна водоемов. Такие конструкции кроме проушины для крепления троса оборудуются рым-болтом, который просто необходим, так как при ввинчивании позволяет рассоединить две сильно сцепленные поверхности.

Магниты выпускаются с размерами от 1 до 120 мм в диаметре и разной толщины и формы. Самые тонкие из них находят широкое применение в кожгалантерейной и мебельной промышленности. Их можно встретить в забавных игрушках и приспособлениях для подвешивания различной утвари. Мощные магниты незаменимы при фильтрации сыпучих и жидких материалов. Их используют для улавливания в конвейерном потоке металлических примесей и посторонних предметов.

Высокая сила сцепления побуждает людей использовать их и для получения «экономии» при пользовании водой и газом. Приобретая неодимовые магниты для счетчиков, они, таким образом, пытаются добиться остановки или замедления вращения их механизма. Такая возможность теоретически имеется в устройствах, где внутри применяется стальные элементы. Мощный магнит, установленный в определенном месте на корпусе, может замедлить вращение крыльчатки.

Можно ли изготовить неодимовые магниты своими руками?

Промышленная технология, кроме спекания массы в сплав, предполагает еще сложный и недоступный для домашних условий процесс намагничивания полученного вещества. Для этого используются очень мощные силовые поля. Если велико желание самим добыть неодимовые магниты, своими руками это можно сделать, разобрав «отжившую» свой век электронику.

В некоторых старых винчестерах можно найти внутри один - два небольших элемента. Пытаться сверлить или дробить такие магниты нецелесообразно. Поверхностный защитный слой повреждается, материал вступает в реакцию со средой и теряет свойства. Кроме того, как уверяют специалисты, стружка обладает большой возгораемостью и может воспламенить окружающие поверхности.