Magneten produceren een kracht op een afstand die geladen deeltjes, elektrische stromen en andere magneten aantrekt of afstoot. Ze zijn essentieel voor het opwekken van elektrische energie, voor motoren en generatoren en veel arbeidsbesparende elektromechanische apparaten, voor het opslaan en vastleggen van informatie en tal van gespecialiseerde toepassingen zoals afdichtingen op koelkastdeuren. Magneten zijn gemaakt van verschillende materialen, waaronder ijzer, nikkel, kobalt, neodymium en gadolinium (zeldzame aardmetalen) en worden vaak aangetroffen als natuurlijke magneetstenen of het magnetiet in ijzererts, ferriet in keramiek en sommige legeringen van deze metalen en het synthetische zeldzame aardmateriaal barium ferriet.
De sterkste magneten worden gemaakt van zeldzame aardmetalen zoals neodymium, samarium en kobalt. Ze worden permanente magneten genoemd omdat ze hun magnetische eigenschappen langdurig behouden en bestand zijn tegen hoge temperaturen.
Deze magneten worden vervaardigd door een complexe reeks stappen, waaronder sinteren, gloeien, slijpen en polijsten van de grondstoffen. A Al deze processen moeten zorgvuldig worden gecontroleerd om ervoor te zorgen dat de chemische samenstelling en fysische eigenschappen stabiel en consistent blijven. Dit is belangrijk omdat als de magnetische en niet-magnetische eigenschappen worden aangetast, dit de prestaties van het eindproduct kan beïnvloeden.
Samarium-kobalt (SmCo) magneten, geïntroduceerd in de jaren 1970, zijn de eerste commercieel verkrijgbare zeldzame-aardemagneten en werden aanvankelijk op dezelfde manier gerangschikt als neodymiummagneten in termen van sterkte, maar hebben betere temperatuurwaarden en hogere coërciviteit (de weerstand tegen demagnetisatie). Ze zijn bestand tegen temperaturen tot -273 °C, wat dicht bij het absolute nulpunt ligt, en ze bieden ook een uitstekende corrosieweerstand.
Naast deze voordelen hebben samarium-kobaltmagneten verschillende voordelen ten opzichte van neodymiummagneten, waaronder hun lagere kosten en kleinere afmetingen. Deze eigenschappen maken SmCo-magneten tot een populaire keuze voor veel toepassingen die hoge bedrijfstemperaturen vereisen. Ze worden gebruikt in generatoren, motoren, pompen, koppelingen en sensoren in de automobiel-, lucht- en ruimtevaart-, militaire, maritieme en voedings- en maakindustrie.
De magnetische aantrekkingskracht van deze magneten wordt gecreëerd door het feit dat hun ongepaarde elektronenspins zo georiënteerd zijn dat ze zich op één lijn met elkaar uitlijnen. Dit is het proces van magnetisatie en dit fenomeen doet zich voor bij alle ferromagnetische stoffen zoals staal, aluminium, koper en sommige legeringen van deze metalen. De ijzeroxiden in magneetsteen en magnetiet zijn van nature (en relatief zwak) magnetisch, net als het neodymium-ijzerboor in autokerkhofkranen, deeltjesversnellers en andere krachtige magneetconfiguraties zoals quadrupoolmagneten voor het focussen van deeltjesbundels.
Magneten kunnen ook kunstmatig worden geproduceerd door de juiste combinatie van ijzer en andere elementen samen te stellen. Zo kunnen ijzer-kobaltlegeringen worden gesmeed om extreem sterke, compacte magneten te produceren. Een aantal industriële toepassingen gebruiken deze technologie, maar de meest prominente toepassing van magneten is de levitatie en voortstuwing van treinen, magneetzweeftreinen genaamd, die werken met behulp van gepulseerde magnetische velden om ze te laten zweven en over een spoor voort te stuwen zonder het aan te raken en mechanische wrijving te genereren. of lawaai. Dezelfde principes zouden kunnen worden toegepast op de voortstuwing van ruimtevaartuigen om ze in staat te stellen een baan om de aarde te bereiken zonder dat er hulpraketten nodig zijn.
Fabrikanten van permanente magneetkoppelingen
