science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Ceramic Vs. Neodymium-magneten

Magneten zijn objecten die magnetische velden genereren. Deze magnetische velden laten magneten toe om bepaalde metalen van een afstand aan te trekken zonder ze aan te raken. De magnetische velden van twee magneten zorgen ervoor dat ze elkaar aantrekken of afstoten, afhankelijk van hoe ze zijn georiënteerd. Sommige magneten komen van nature voor, andere zijn door de mens gemaakt. Hoewel er veel verschillende soorten magneten zijn, zijn twee van de meest populaire keramische magneten en neodymium-magneten. Elk heeft zijn eigen voor- en nadelen.

Geschiedenis

Oude Griekse filosofen schreven over de magnetische eigenschappen van lodestone, een van nature magnetisch ijzererts. Al duizenden jaren lang waren alle magneten natuurlijke magneten zoals magneetsteen. In 1952 werden voor de eerste keer magneten uit keramiek gemaakt. Door magneten uit keramiek te maken, konden ingenieurs magneten maken in elke gewenste vorm. Door de keramische magneten uit zorgvuldig gemaakte mengsels te maken, konden krachtiger magneetvelden worden gegenereerd dan in de natuur mogelijk was. In 1983 werden neodymium magneten uitgevonden.

Twee soorten magneten

Keramische magneten worden soms "harde ferriet" magneten genoemd. Ze zijn gemaakt van poedervormig bariumferriet of poedervormig strontiumferriet. Dit poeder wordt gevormd in de vorm die de magneet moet aannemen door er druk op uit te oefenen en het te bakken. Neodymiummagneten zijn zuivere metaallegeringen die zijn gevormd uit neodymium, ijzer en boor. Ze worden soms gevormd door de verschillende metalen te combineren terwijl ze worden gesmolten en ze af te koelen tot stevigheid. Soms worden de metalen gepoederd, gemengd en samengeperst.

Voordelen van elke

Keramische en neodymium magneten hebben elk verschillende voordelen. Keramische magneten zijn gemakkelijk te magnetiseren. Ze zijn zeer goed bestand tegen corrosie en hebben meestal geen extra coatings nodig voor corrosiebescherming. Ze zijn bestand tegen demagnetisatie door externe velden. Ze zijn sterker dan natuurlijke magneten, hoewel veel andere soorten magneten sterker zijn dan ze. Ze zijn relatief goedkoop. Neodymium-magneten zijn de krachtigste van alle permanente magneten. Een neodymiummagneet kan meer optillen dan elk ander type magneet van dezelfde grootte. Ze zijn buitengewoon resistent tegen demagnetisatie door externe magnetische velden.

Nadelen van elke

Keramische en neodymiummagneten hebben ook verschillende nadelen. Keramische magneten zijn uiterst bros en gemakkelijk te breken. Ze kunnen niet worden gebruikt in machines die veel stress of buiging ervaren. Ze worden gedemagnetiseerd als ze worden blootgesteld aan hoge temperaturen (meer dan 480 graden Fahrenheit). Ze hebben slechts een matige magnetische sterkte, waardoor ze niet geschikt zijn voor toepassingen die krachtige magnetische velden vereisen. Neodymium magneten zijn relatief duurder dan keramische magneten. Ze roesten heel gemakkelijk en er moeten extra maatregelen worden getroffen om ze te beschermen tegen corrosie. Neodymium magneten zijn ook erg broos en zullen barsten onder stress. Ze verliezen hun magnetisme als ze worden blootgesteld aan temperaturen van meer dan 175 tot 480 graden Fahrenheit (afhankelijk van de exacte gebruikte legering).

Vergelijking

Keramische en neodymiummagneten zijn het meest geschikt voor verschillende toepassingen. Vanwege hun relatief hoge prijs en gevoeligheid voor externe omstandigheden zijn neodymiummagneten het beste alleen voor toepassingen waar extreem hoge magnetische velden nodig zijn, zoals krachtige turbines en generatoren en deeltjesfysica-experimenten. De meer goedkope maar zwakkere keramische magneten worden waarschijnlijk het best gebruikt voor meer alledaagse taken, zoals turbines met laag vermogen en generatoren, wetenschappelijke experimenten in de klas en koelkastmagneten.