Magneții sunt o sursă nesfârșită de distracție, ca să nu mai vorbim de o comoditate când vine vorba de note de frigider și scânduri albe! Dar când vine vorba de utilizări industriale, cum ar fi cele folosite de forța aeriană și NASA, un singur tip de magnet face această notă. Aceștia se numesc Magneți de Pământ Rare, un set de magneți permanenți puternici, obținuți din aliajele unor elemente de pământ particulare. Aceste elemente intră în categoria elementelor de pământ rare (sau metale), care sunt o colecție de șaptesprezece elemente din tabelul periodic; și anume scandiu, yritru și cincisprezece lantanide. În ciuda numelui lor, elementele de pământ rare sunt de fapt destul de abundente, dar sunt numite astfel datorită proprietăților lor geochimice, acestea sunt rareori întâlnite în concentrații exploatabile din punct de vedere economic.
Elementele de pământ rare sunt ferromagnetice, ceea ce înseamnă că, precum fierul, ele pot fi magnetizate. Cu toate acestea, deoarece cele mai rare elemente de pământ au temperaturi Curie scăzute (temperatura la care prezintă proprietăți magnetice), ceea ce înseamnă că sunt numai magnetice la temperaturi scăzute. Cu toate acestea, majoritatea formează compuși cu metale de tranziție precum fier, nichel și cobalt, care au temperaturi Curie mai ridicate și, prin urmare, pot fi amestecate cu aceștia pentru a-și îmbunătăți proprietățile magnetice naturale. Există două tipuri: magneți de neodim și magneți de samariu-cobalt. Primele, inventate în anii 1980, sunt cel mai puternic și mai accesibil tip de magnet pentru pământuri rare, este format din neodim, fier și bor (formula chimică: Nd2Fe14B). Pe de altă parte, magneții Samalt-cobalt (formula chimică: SmCo5), prima familie de magneți de pământ rari inventați, sunt mai puțin folosiți decât magneții din neodim, din cauza costului lor mai mare și a rezistenței câmpului magnetic mai slab. Cu toate acestea, samariul-cobalt are o temperatură Curie mai ridicată, creând o nișă pentru acești magneți în aplicațiile în care este necesară o rezistență mare a câmpului la temperaturi de funcționare mai ridicate.
Magneții de neodim sunt de obicei folosiți în majoritatea hard disk-urilor computerului și într-o varietate de boxe audio. De asemenea, acestea au o serie de aplicații medicale importante, nu cel mai puțin dintre acestea implică tehnologia imagistică prin rezonanță magnetică (sau RMN). De asemenea, fac parte din mecanismele de conducere pentru motoare electrice și hibride, servomotoare, scule fără fir și comenzi de servodirecție. Motoarele de cobalt samariu sunt utilizate în mod obișnuit la construcția chitarelor electrice, a motoarelor de curse de înaltă calitate Slotcar și a turbo-masinelor. În plus, elementele de pământuri rare sunt utilizate ca catalizatori în industria de cracare a petrolului și pentru a produce echipamente cu emisii auto și pot avea multe aplicații viitoare pentru tehnologia ecologică. Magneții coborâți de samariu pot fi, de asemenea, utilizați pentru confecționarea sistemelor criogenice și cu temperaturi ridicate pentru deplasări spațiale viitoare.
Inițial, costul ridicat al acestor magneți a limitat utilizarea lor la aplicații care necesită o compactitate împreună cu o rezistență mare a câmpului, dar începând cu anii 1990, magneții de pământuri rare au devenit constant mai puțin scumpi, iar costul scăzut a inspirat noi utilizări (cum ar fi jucăriile magnetice pentru copii).
Am scris multe articole despre magneți pentru Space Magazine. Iată un articol despre unde să cumpărați magneți și iată un articol despre ce sunt făcuți magneți.
Dacă doriți mai multe informații despre magneții Pământului Rare, consultați Pagina de pornire a magnetilor de pe Pământul Rare și iată un link către Wikipedia: Magneți ai Pământului Rare.
Am înregistrat, de asemenea, un întreg episod al distribuției de astronomie despre magnetism. Ascultă aici, episodul 42: magnetismul de pretutindeni.
surse:
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
