Οι μαγνήτες δεν είναι μόνο πηγή ατελείωτης διασκέδασης - για παιδιά και παιδιά όλων των ηλικιών! Συμβαίνουν επίσης να έχουν ατελείωτες βιομηχανικές εφαρμογές. Αυτά είναι γνωστά ως Rare Earth ή Super Magnets, το είδος που χρησιμοποιείται σε μηχανήματα μαγνητικής τομογραφίας, σκληρούς δίσκους υπολογιστών, ηλεκτρικούς και υβριδικούς κινητήρες, ηχεία ήχου, ηλεκτρικές κιθάρες και κινητήρες αγωνιστικών αυτοκινήτων. Παρά το όνομά τους, τα στοιχεία που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή σούπερ μαγνητών είναι στην πραγματικότητα αρκετά κοινά, αλλά σπάνια βρέθηκαν σε αρκετά μεγάλες ποσότητες για να θεωρηθούν οικονομικά βιώσιμα. Ωστόσο, από τη δεκαετία του '90 αυτοί οι μαγνήτες έχουν γίνει φθηνοί και ευρέως διαθέσιμοι, και εξετάζονται ακόμη και για πρόσθετες διαδικασίες.
Ο όρος σούπερ μαγνήτης είναι ένας ευρύς όρος και περιλαμβάνει πολλές οικογένειες μαγνητών σπάνιων γαιών που περιλαμβάνουν δεκαεπτά στοιχεία στον περιοδικό πίνακα. δηλαδή το σκάνδιο, το ύττριο και τα δεκαπέντε λανθανίδια. Αναπτύχθηκαν για πρώτη φορά στη δεκαετία του 1970 και του 80, οι σούπερ μαγνήτες είναι ο ισχυρότερος τύπος μόνιμων μαγνητών που έχουν κατασκευαστεί ποτέ, είναι σιδηρομαγνητικοί, πράγμα που σημαίνει ότι όπως ο σίδηρος μπορούν να μαγνητιστούν και έχουν θερμοκρασίες Curie κάτω από τη θερμοκρασία δωματίου. Αυτό σημαίνει ότι στην καθαρή τους μορφή, ο μαγνητισμός τους εμφανίζεται μόνο σε χαμηλές θερμοκρασίες. Ωστόσο, δεδομένου ότι μπορούν να σχηματίσουν ενώσεις με μέταλλα μετάβασης όπως σίδηρος, νικέλιο και κοβάλτιο, μέταλλα που έχουν θερμοκρασίες Curie πολύ πάνω από τη θερμοκρασία δωματίου, μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικά σε υψηλότερες θερμοκρασίες. Το κύριο πλεονέκτημα που διαθέτουν έναντι των συμβατικών μαγνητών είναι ότι η μεγαλύτερη αντοχή τους επιτρέπει τη χρήση μικρότερων, ελαφρύτερων μαγνητών, που μπορούν να κάνουν την ίδια δουλειά αλλά καταλαμβάνουν λιγότερο χώρο και απαιτούν λιγότερο υλικό.
Οι σούπερ μαγνήτες μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες. Πρώτον, υπάρχει ο μαγνήτης νεοδυμίου, ο οποίος κατασκευάζεται από κράμα νεοδυμίου, σιδήρου και βορίου για να σχηματίσει την τετραγωνική κρυσταλλική δομή Nd2Fe14B. Αυτό το υλικό είναι σήμερα ο ισχυρότερος γνωστός τύπος μόνιμου μαγνήτη και αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1980. Χρησιμοποιείται συνήθως για την κατασκευή ενεργοποιητών κεφαλής σε σκληρούς δίσκους υπολογιστών και έχει πολλές ηλεκτρονικές εφαρμογές, όπως ηλεκτρικούς κινητήρες, συσκευές και απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού (MRI). Ο δεύτερος τύπος σούπερ μαγνήτη είναι η ποικιλία σαμαρίου-κοβαλτίου, ένα κράμα σαμαρίου και κοβαλτίου με τον χημικό τύπο του SmCo5. Αυτός ο δεύτερος ισχυρότερος τύπος μαγνήτη σπάνιας Γης χρησιμοποιείται επίσης σε ηλεκτρονικούς κινητήρες, στροβιλομηχανές και λόγω της υψηλής ανοχής του εύρους θερμοκρασίας μπορεί επίσης να έχει πολλές εφαρμογές για διαστημικά ταξίδια, όπως κρυογονική και ανθεκτικά στη θερμότητα μηχανήματα.
Έχουμε γράψει πολλά άρθρα για μαγνήτες για το Space Magazine. Ακολουθεί ένα άρθρο σχετικά με το πού να αγοράσετε μαγνήτες και εδώ είναι ένα άρθρο σχετικά με το ποιοι μαγνήτες είναι κατασκευασμένοι.
Αν θέλετε περισσότερες πληροφορίες για τους Super Magnets, ρίξτε μια ματιά στην αρχική σελίδα του Rare Earth Magnetics και ακολουθεί ένας σύνδεσμος για τη Wikipedia: Rare Earth Magnets.
Καταγράψαμε επίσης ένα ολόκληρο επεισόδιο του Astronomy Cast σχετικά με τον μαγνητισμό. Ακούστε εδώ, επεισόδιο 42: Μαγνητισμός παντού.
Πηγές:
http://en.wikipedia.org/wiki/Rare-earth_magnet
http://en.wikipedia.org/wiki/Magnet
http://en.wikipedia.org/wiki/Samarium-cobalt_magnet
http://en.wikipedia.org/wiki/Neodymium_magnet
http://www.newton.dep.anl.gov/askasci/phy99/phy99010.htm
