Magnety jsou nekonečným zdrojem zábavy, nemluvě o pohodlí, pokud jde o poznámky k lednici a bílé tabule! Ale pokud jde o průmyslová použití, jako jsou použití používaná letectvem a NASA, pouze jeden typ magnetu udělá známku. Tito jsou nazýváni Rare Earth Magnets, sada silných permanentních magnetů vyrobených ze slitin konkrétních zemských prvků. Tyto prvky spadají do kategorie prvků vzácných zemin (nebo kovů), které jsou sbírkou 17 prvků v periodické tabulce; jmenovitě skandium, yttrium a patnáct lanthanidů. Navzdory svému názvu jsou prvky vzácných zemin ve skutečnosti docela hojné, ale jsou pojmenovány kvůli svým geochemickým vlastnostem, vyskytují se jen zřídka v ekonomicky využitelných koncentracích.
Prvky vzácných zemin jsou feromagnetické, což znamená, že stejně jako železo mohou být magnetizovány. Protože však většina prvků vzácných zemin má nízké teploty Curie (teplota, při které vykazují magnetické vlastnosti), znamená to, že jsou magnetické pouze při nízkých teplotách. Většina však tvoří sloučeniny s přechodnými kovy, jako je železo, nikl a kobalt, které mají vyšší Curieovy teploty, a proto je lze s nimi smíchat, aby se zlepšily jejich přirozené magnetické vlastnosti. Existují dva typy: neodymové magnety a samarium-kobaltové magnety. První z nich, vynalezený v 80. letech, je nejsilnějším a nejdostupnějším typem magnetů vzácných zemin, je vyroben z neodymu, železa a boru (chemický vzorec: Nd2Fe14B). Na druhé straně magnety Samarium-kobalt (chemický vzorec: SmCo5), první rodina vynalezených magnetů vzácných zemin, jsou méně využívány než magnety neodymové kvůli jejich vyšším nákladům a slabší síle magnetického pole. Samarium-kobalt má však vyšší Curieovu teplotu, což vytváří mezeru pro tyto magnety v aplikacích, kde je při vyšších provozních teplotách zapotřebí vysoká intenzita pole.
Neodymové magnety se obvykle používají na většině pevných disků počítače a různých zvukových reproduktorech. Mají také řadu důležitých lékařských aplikací, v neposlední řadě technologie zobrazování magnetickou rezonancí (MRI). Jsou také součástí pohonných mechanismů pro elektrické a hybridní motory, servomotory, akumulátorové nářadí a ovládací prvky posilovače řízení. Samarium-kobaltové motory se běžně používají při konstrukci elektrických kytar, špičkových závodních motorů Slotcar a turbomachinery. Kromě toho se prvky vzácných zemin používají jako katalyzátory v ropném krakovacím průmyslu a při výrobě zařízení pro emise automobilů a mohou mít mnoho budoucích aplikací pro zelenou technologii. Samarium-kobaltové magnety mohou být také použity při výrobě kryogenních a vysokoteplotních systémů pro budoucí vesmírné cestování.
Původně vysoké náklady na tyto magnety omezovaly jejich použití na aplikace vyžadující kompaktnost spolu s vysokou intenzitou pole, ale od 90. let 20. století se magnety vzácných zemin staly stále levnějšími a nízké náklady inspirovaly nová použití (například magnetické hračky pro děti).
Napsali jsme mnoho článků o magnetech pro časopis Space Space. Zde je článek o tom, kde koupit magnety, a zde je článek o tom, z čeho jsou magnety vyrobeny.
Pokud byste chtěli získat více informací o magnetech vzácných zemin, podívejte se na domovskou stránku magnetů vzácných zemin a zde je odkaz na Wikipedia: magnety vzácných zemin.
Zaznamenali jsme také celou epizodu Astronomie Cast vše o magnetismu. Poslouchejte zde, Epizoda 42: Magnetismus všude.
Zdroje:
http://en.wikipedia.org/wiki/Rare_earth_element
http://en.wikipedia.org/wiki/Curie_temperature
http://blogs.wsj.com/chinarealtime/2010/11/02/video-how-a-rare-earth-magnet-works/
http://en.wikipedia.org/wiki/Rare-earth_magnet
http://en.wikipedia.org/wiki/Neodymium_magnet
http://en.wikipedia.org/wiki/Samarium-cobalt
