Magneter är inte bara en källa till oändligt roligt – för barn och barn i alla åldrar! De råkar också ha oändliga industriella tillämpningar. Men när det gäller den högteknologiska industrin, de människor som förlitar sig på magnetiska material för att bygga apparater, elektronik eller till och med rymdskepp, är det bara en typ av magnet som duger. Dessa är kända som Rare Earth eller Super Magnets, den typ som används i MRI-maskiner, datorhårddiskar, el- och hybridmotorer, högtalare, elgitarrer och racerbilsmotorer. Trots deras namn är de element som används för att göra supermagneter faktiskt ganska vanliga, men de hittades sällan i tillräckligt stora mängder för att anses vara ekonomiskt lönsamma. Men sedan 90-talet har dessa magneter blivit billiga och allmänt tillgängliga och övervägs till och med för ytterligare processer.
Termen supermagnet är en bred term och omfattar flera familjer av sällsynta jordartsmetaller som inkluderar sjutton grundämnen i det periodiska systemet; nämligen skandium, yttrium och de femton lantaniderna. Supermagneter som först utvecklades på 1970- och 80-talen är den starkaste typen av permanentmagneter som någonsin tillverkats, de är ferromagnetiska, vilket betyder att de kan magnetiseras liksom järn och har Curie-temperaturer som är under rumstemperatur. Detta innebär att i sin rena form uppträder deras magnetism endast vid låga temperaturer. Men eftersom de kan bilda föreningar med övergångsmetaller som järn, nickel och kobolt, metaller som har Curie-temperaturer långt över rumstemperatur, kan de användas effektivt även vid högre temperaturer. Den största fördelen de har jämfört med konventionella magneter är att deras större styrka gör att mindre, lättare magneter kan användas, sådana som kan göra samma jobb men som tar mindre plats och kräver mindre material.
Supermagneter kan delas upp i två kategorier. Först är det neodymmagneten, som är gjord av en legering av neodym, järn och bor för att bilda den tetragonala kristallina strukturen Nd2Fe14B. Detta material är för närvarande den starkaste kända typen av permanentmagnet och utvecklades på 1980-talet. Det används vanligtvis i konstruktionen av huvudmanöverdon i datorhårddiskar och har många elektroniska tillämpningar, såsom elmotorer, apparater och magnetisk resonanstomografi (MRI). Den andra typen av supermagnet är samarium-koboltvarianten, en legering av samarium och kobolt med den kemiska formeln SmCo5. Denna näst starkaste typ av sällsynta jordartsmagneter används också i elektroniska motorer, turbomaskiner, och på grund av dess höga temperaturområdestolerans kan den också ha många applikationer för rymdresor, såsom kryogenik och värmebeständiga maskiner.
Vi har skrivit många artiklar om magneter för Universe Today. Här är en artikel om var man kan köpa magneter, och här är en artikel om vad magneter är gjorda av .
Om du vill ha mer information om Super Magnets, kolla in Hemsida för Rare Earth Magnetics , och här är en länk till Wikipedia: Sällsynta jordartsmagneter .
Vi har också spelat in ett helt avsnitt av Astronomy Cast som handlar om magnetism. Lyssna nu, Avsnitt 42: Magnetism Everywhere .
Källor:
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