Tajemnica potężnych magnesów

Sep 24, 2022

Zostaw wiadomość

magnet

W codziennym życiu,magnesysą czymś bardzo powszechnym. A tysiące lat temu ludzie pracy w naszym kraju stworzyli kompas, jeden z czterech wielkich wynalazków, zgodnie z właściwościami magnesu. Magnesy są bardzo przydatną rzeczą do dziś. Od wszelkiego rodzaju specjalnego sprzętu elektronicznego po zwykłe pomoce dydaktyczne i zabawki, często można zobaczyć magnesy. Zdjęcie poniżej przedstawia magnes w kształcie podkowy, a przyczepiona do niego bryła metalu to gadolin (dźwięk gá). Jest to pierwiastek, który podobnie jak żelazo, kobalt i nikiel przyciąga magnesy i jest obecnie szeroko stosowany w dziedzinie wzmocnionego rezonansu magnetycznego.

Jednakże, ze względu na naturę samego tlenku żelaza, jego przyciąganie do obiektów żelaznych nie jest zbyt silne, a jego magnetyzm z czasem będzie stopniowo słabnąć. Jak w takim przypadku zrobić magnes, który będzie silniejszy i mniej podatny na gnicie? Zgodnie z tym założeniem powstały magnesy NdFeB.

Ten rodzaj magnesu z powłoką antykorozyjną i błyszczącą powierzchnią to magnes NdFeB, jego wzór chemiczny to Nd2Fe14B. Najczęściej stosowane magnesy NdFeB są wykonane z neodymu, żelaza i boru spiekanego w wysokiej temperaturze i są jak dotąd najbardziej magnetycznymi sztucznymi magnesami. Jeśli rdzeniem tradycyjnego tetratlenku triżelaza jest żelazo, to powodem, dla którego magnesy NdFeB mają tak silne właściwości magnetyczne, jest działanie pierwiastka neodymowego. Metale na poniższym obrazku to neodym:

neodymium

Neodym jest czwartym pierwiastkiem w rodzinie lantanowców, pierwiastków ziem rzadkich i podobnie jak żelazo, kobalt, nikiel i wspomniany gadolin, sam może być przyciągany przez magnesy. Ponadto neodym jest bardziej aktywny w szeregu lantanowców, dzięki czemu utlenia się równie łatwo jak żelazo, dlatego pokryta jest powierzchnia magnesu neodymowo-żelazowo-borowego. Jeśli do wzmocnienia magnetyzmu stosuje się neodym, nie można niedoceniać roli boru. Ta czarna rzecz to bor:

boron

W układzie okresowym bor znajduje się na lewo od węgla, dlatego ostatnio pojawiła się chemia boru podobna do chemii organicznej skoncentrowanej na węglu. W magnesach NdFeB bor jest odpowiednikiem mediatora neodymu i żelaza. Zapewniając stabilność swojej struktury molekularnej, bor znacznie zwiększa maksymalny magnetyzm, jaki może wytworzyć substancja, dzięki czemu cały magnes ma niezwykle wysoką wydajność magnetyczną, umożliwiając nawet wychwytywanie obiektów o masie 640 razy większej niż jego masa.

Wyślij zapytanie