Neodyymimagneetin alkuperä

Aug 13, 2020

Jätä viesti

Tavallisessa elämässä magneetit ovat hyvin yleinen asia. Ja tuhansia vuosia sitten maamme työväki teki kompassin, yhden neljästä suuresta keksinnöstä, perustuen magneettien ominaisuuksiin. Tähän asti magneetit ovat myös erittäin hyödyllisiä. Kaikenlaisista erikoiselektroniikkalaitteista tavallisiin opetusvälineisiin ja leluihin, magneetteja voi usein nähdä. Alla olevassa kuvassa näkyy hevosenkengän muotoinen magneetti. Sen puoleensa vetämä bulkkimetalli on gadolinium (ääni gá). Tämä on elementti, jota magneetit, kuten rauta, koboltti ja nikkeli, voivat vetää puoleensa. Sitä käytetään tällä hetkellä laajalti tehostetussa magneettikuvauksessa.

magnet

Tiedämme, että magneettien pääkomponentti on Fe3O4. Tavallinen pieni magneetti on valmistettu mustasta ferroferrioksidista. Fe3O4:n luonteesta johtuen sen vetovoima rautaesineitä kohtaan ei kuitenkaan ole liian voimakas, ja sen magnetismi heikkenee vähitellen ajan myötä. Kuinka voimme tässä tapauksessa tehdä magneetin, jolla on voimakkaampi vetovoima ja joka ei sovellu hajoamiseen? Tämän lähtökohdan mukaisesti syntyivät NdFeB-magneetit.

neodymium

Tällainen korroosionestokäsittelyllä varustettu kiiltävä magneetti on NdFeB-magneetti ja sen kemiallinen kaava on Nd2Fe14B. Yleisimmin käytetyt neodyymirautaboorimagneetit on valmistettu neodyymistä, raudasta ja boorista korkeassa lämpötilassa ja ne ovat tähän mennessä magneettisimpia keinotekoisia magneetteja. Jos rauta on perinteisen Fe3O4:n ydinelementti, syy siihen, miksi neodyymirautaboorimagneeteilla on niin voimakas magnetismi, on neodyymin vaikutus. Alla olevan kuvan metallipalat ovat neodyymiä:

N52 neodymium magnet

Neodyymi (ääni nǚ) on harvinaisten maametallien lantanidiperheen neljäs alkuaine. Kuten rauta, koboltti, nikkeli ja edellä mainittu gadolinium, myös magneetit voivat vetää sitä puoleensa. Lisäksi neodyymi on lantanidialkuaineista aktiivisempi, joten se hapettuu yhtä helposti kuin rauta. Tästä syystä neodyymiraudan boorimagneetin pinta on päällystetty. Jos neodyymiä käytetään lisäämään magnetismia, boorin roolia ei pidä aliarvioida. Tämä musta asia on booria:

neodymium

Jaksotaulukossa boori sijaitsee hiilen vasemmalla puolella, joten äskettäin on ilmaantunut hiilikeskeisen orgaanisen kemian kaltainen boorikemia. Neodyymiraudan boorimagneeteissa boori vastaa neodyymin ja raudan välittäjää. Boori laajentaa suuresti aineen maksimimagneettisia ominaisuuksia samalla kun se varmistaa molekyylirakenteensa vakauden, mikä tekee koko magneetista erittäin korkean magneettisen suorituskyvyn ja jopa sallii sen absorboida esineitä 640 kertaa oman painonsa verran.

Lähetä kysely