Neodüümmagneti päritolu

Aug 13, 2020

Jäta sõnum

Tavaelus on magnetid väga levinud asi. Ja tuhandeid aastaid tagasi tegi meie riigi töörahvas magnetite omaduste põhjal kompassi, ühe neljast suurest leiutisest. Tänaseni on magnetid samuti väga kasulikud. Sageli võib näha magneteid alates kõikvõimalikest spetsiaalsetest elektroonikaseadmetest kuni tavaliste õppevahendite ja mänguasjadeni. Alloleval pildil on näha hobuserauakujuline magnet. Puistemetall, mida see tõmbab, on gadoliinium (heli gá). See on element, mida võivad tõmmata magnetid nagu raud, koobalt ja nikkel. Praegu kasutatakse seda laialdaselt täiustatud MRI valdkonnas.

magnet

Teame, et magnetite põhikomponent on Fe3O4. Tavaline väike magnet on valmistatud mustast raudoksiidist. Kuid Fe3O4 olemuse tõttu ei ole selle külgetõmme raudesemete suhtes liiga tugev ja selle magnetism aja jooksul järk-järgult nõrgeneb. Kuidas saame sellisel juhul teha magneti, millel on tugevam külgetõmme ja mis ei sobi lagunemiseks? Selle eelduse kohaselt tekkisid NdFeB magnetid.

neodymium

Selline korrosioonivastase töötlusega läikiv magnet on NdFeB magnet ja selle keemiline valem on Nd2Fe14B. Kõige sagedamini kasutatavad neodüümi raudboormagnetid on valmistatud kõrgel temperatuuril neodüümist, rauast ja boorist ning on seni kõige magnetilisemad tehismagnetid. Kui raud on traditsioonilise Fe3O4 põhielement, on neodüümi raudboormagnetite nii tugev magnetism põhjus neodüümi mõjul. Alloleval pildil olevad metallitükid on neodüüm:

N52 neodymium magnet

Neodüüm (heli nǚ) on haruldaste muldmetallide elementide lantaniidide perekonna neljas element. Sarnaselt rauale, koobaltile, niklile ja eelmainitud gadoliiniumile võivad magnetid külge tõmmata. Lisaks on neodüüm lantaniidelementidest aktiivsem, seega on seda sama lihtne oksüdeerida kui rauda. See on põhjus, miks neodüümi raudboormagneti pind on kaetud. Kui magnetismi suurendamiseks kasutatakse neodüümi, siis ei tohiks boori rolli alahinnata. See must asi on boor:

neodymium

Perioodilisuse tabelis paikneb boor süsinikust vasakul, seega on hiljuti ilmunud süsinikukesksele orgaanilisele keemiale sarnane boorikeemia. Neodüümi rauast boormagnetites on boor samaväärne neodüümi ja raua vahendajaga. Boor laiendab oluliselt maksimaalseid magnetilisi omadusi, mida aine võib tekitada, tagades samal ajal selle molekulaarstruktuuri stabiilsuse, muutes kogu magneti magnetilise jõudlusega äärmiselt kõrgeks ja võimaldades sellel isegi 640 korda oma kaalust suuremaid objekte neelata.

Küsi pakkumist