Naučnici već dugo pokušavaju stvoriti super-jake magnete na bazi različitih legura. Ali u većini razvoja bilo je potrebno koristiti materijale koji bi mogli predstavljati opasnost za ljude. Konačno, bilo je moguće dobiti kompoziciju na bazi neodimijuma. Ovo ne predstavlja potencijalnu opasnost po zdravlje. Nakon što su se upoznali s jedinstvenim svojstvima takvog materijala, mnogi se pitaju je li moguće napraviti neodimijske magnete vlastitim rukama. Prema ideji, ovo je tehnološki složen proces. Ili se to možda može napraviti od recikliranih sekundarnih sirovina?

Neodimijski magneti: koji je to materijal?

Prema naučnicima, za ovaj razvoj bilo je potrebno oko 20 godina istraživanja i testiranja. Prilikom odabira materijala uzeti su u obzir mnogi čimbenici: dostupnost, proizvodnost, sigurnost, visoka magnetska svojstva, otpornost na uvjete okoliša. Naučnici smatraju da je upotreba retkih zemnih metala oblast koja obećava. I neodimij je bio savršen za ove svrhe.

Magneti na njegovoj osnovi imaju zadivljujuću čvrstoću prianjanja. Čak i mala količina materijala može izdržati višestruko veću težinu. Magnetska svojstva dugo traju (ne gube više od 2% nakon 10 godina korištenja). Neodimijski magneti sada su dostupni u specijaliziranim prodavaonicama. Cijene za njih dostupne su gotovo svima.

Kompozicija

Magneti na bazi ovog rijetkog metala označeni su formulom Nd2Fe14B. Sadrži neodimij (Nd), željezo (Fe), bor (B). Posebnost tehnologije leži u činjenici da je teško izolirati ovaj rijetki metal u čistom obliku. Proces sinterovanja sa ostalim komponentama u obliku praha mora se odvijati u inertnom okruženju. Inače se brzo oksidira uz gubitak svojstava.

Tehnologija za uobičajene uvjete je složena, pa je nepraktično pokušavati napraviti neodimijum. Proizvodi se obeležavaju tokom proizvodnje. Broj iza slova N (25, 30, 45) označava kôd. Što je indeks veći, materijal je jači. Maksimalna radna temperatura magneta također ovisi o broju.

Osobitosti

Da bi se spriječilo izlaganje uvjetima okoline, magneti su presvučeni zaštitnim spojem. Obično su to dva sloja nikla ili poboljšana verzija sa dodatnim slojem bakra između. Još jedna važna karakteristika je da neodimijski magneti počinju da se demagnetiziraju na temperaturama iznad 70°C. Prekoračenje graničnih vrijednosti može dovesti do potpunog gubitka svojstava i transformacije legure u samo komad metala.

Specifičnost materijala podrazumijeva posebne mjere sigurnosti tokom rada. Dakle, neodimijski magneti 50x30 mm imaju silu prianjanja od 100 - 115 kg, a 70x50 mm do 300 kg. Ako se njima nepažljivo rukuje, mogu uzrokovati štetu: uštipnuti prste, ozlijediti kožu, oštetiti kost. U slučaju nekontroliranog sudara dva magneta, materijal se može zgnječiti uz stvaranje oštrih fragmenata koji mogu ozlijediti oči.

Aplikacija

Tradicionalno se koriste u elektroničkim uređajima i uređajima gdje trebate stvoriti konstantno magnetsko polje. Svojstva materijala omogućavaju njihovu uspješnu primjenu pri traženju i podizanju metalnih predmeta sa dna rezervoara. Takve konstrukcije, osim rupice za pričvršćivanje kabela, opremljene su ušicom, koja je jednostavno neophodna, jer pri uvrtanju omogućuje odvajanje dvije čvrsto zalijepljene površine.

Magneti su dostupni u veličinama od 1 do 120 mm u promjeru i u različitim debljinama i oblicima. Najtanji od njih naširoko se koriste u industriji kožne galanterije i namještaja. Mogu se pronaći u smiješnim igračkama i spravama za vješanje raznih pribora. Moćni magneti neophodni su za filtriranje rasutih i tečnih materijala. Koriste se za hvatanje metalnih nečistoća i stranih predmeta u transporteru.

Velika sila vuče potiče ljude da ih koriste za postizanje "uštede" u korištenju vode i plina. Kupovinom neodimijumskih magneta za brojače pokušavaju zaustaviti ili usporiti rotaciju svog mehanizma. Ta je mogućnost teoretski dostupna u uređajima u kojima se unutra koriste čelični elementi. Snažan magnet postavljen na određeno mjesto na kućištu može usporiti rotaciju radnog kola.

Je li moguće napraviti neodimijumske magnete "uradi sam"?

Industrijska tehnologija, osim što sinterira masu u leguru, uključuje i složen i za domaće uslove nedostupan proces magnetiziranja dobivene tvari. Za to se koriste vrlo moćna polja sila. Ako imate veliku želju da sami nabavite neodimijske magnete, to možete učiniti sami rastavljanjem "zastarjele" elektronike.

Na nekim starijim čvrstim diskovima unutra se mogu pronaći jedan ili dva mala elementa. Ne preporučuje se bušenje ili drobljenje takvih magneta. Površinski zaštitni sloj je oštećen, materijal reaguje sa medijumom i gubi svojstva. Osim toga, kako uvjeravaju stručnjaci, strugotine su vrlo zapaljive i mogu zapaliti okolne površine.

Magneti su odavno poznati čovjeku, a njihova svojstva koriste se za rješavanje određenih vrsta problema. Postoji ogroman broj takvih proizvoda, među kojima se ističu neodimijski proizvodi.

Magneti ovog tipa imaju jedinstvena svojstva koja su znatno veća od onih kod konvencionalnih proizvoda. Neodimijski magnet možete jeftino kupiti na raznim web mjestima, gdje su odmah navedene njegove glavne karakteristike.

Glavne karakteristike

Takvi proizvodi se dobivaju iz 3 glavne komponente:

• žlijezda;
• neodimij;
• bor.

Neodimijski magneti imaju mnogo veću privlačnu silu od njihovih kolega iz drugih materijala. Postoji nekoliko klasa takvih proizvoda koji proizvode dijele prema njihovim glavnim karakteristikama.

Magneti ovog tipa su vrlo izdržljivi i gube 1% svoje snage tek nakon 10 godina, što ih čini praktično nezamjenjivim. Opseg njihove primjene je prilično širok, od korištenja kao metalnih filtera do izrade DVD diskova.

Tehnika proizvodnje

Proces proizvodnje neodimijumskih magneta može se podijeliti u nekoliko uzastopnih faza:

1. Prijem sirovina. To se odvija u posebnoj indukcijskoj peći, gdje se sve komponente tope i dobijaju sva svoja glavna buduća svojstva.
2. U sljedećoj fazi, rezultirajuća masa se melje u prah.
3. Zatim dolazi do procesa izrade praznina od dobivenih sirovina. Takođe tokom ove procedure, pokazuje se smer magnetnog polja.
4. Kad su radni komadi spremni, oni se sinteriraju posebnom metodom na temperaturi od oko 1000-1100 stepeni.
5. Sljedeći korak je mljevenje rezultirajućih proizvoda. To se događa uz pomoć posebnog alata. Nakon toga, svi praznini se žare kako bi se povećala sila prisile.
6. Gotovo na samom kraju svi dobiveni proizvodi magnetizirani su u posebnim instalacijama.
7. Posljednja faza proizvodnje je nanošenje zaštitnog premaza na magnet kako bi se zaštitio od uništenja. U većini slučajeva za to se koriste takozvane galvanske ćelije (nikal, bakar itd.).

Postupak dobivanja neodimijskih magneta je prilično kompliciran, što omogućava dobivanje proizvoda različitih svojstava.

U budućnosti se mogu koristiti na poseban način, ali svi su vrlo snažni i tijekom proizvodnog procesa pakirani su u posebno pakiranje koje im omogućuje optimalan transport.

Ovaj video jasno pokazuje kako se prave neodimijski magneti:

Da biste razumjeli kako povećati snagu magneta, morate razumjeti proces magnetiziranja. To će se dogoditi ako se magnet postavi u vanjsko magnetsko polje sa suprotnom stranom od izvorne. Povećanje snage elektromagneta događa se kada se dovod struje poveća ili se zavoji namota umnože.

Snagu magneta možete povećati pomoću standardnog skupa potrebne opreme: ljepila, seta magneta (potrebne su vam konstante), izvora struje i izolirane žice. Oni će biti potrebni za implementaciju onih metoda povećanja snage magneta, koje su predstavljene u nastavku.

Pojačavanje snažnijim magnetom

Ova metoda se sastoji u korištenju snažnijeg magneta za pojačavanje izvornog. Za implementaciju, potrebno je postaviti jedan magnet u vanjsko magnetsko polje drugog, koji ima veću snagu. U istu svrhu koriste se i elektromagneti. Nakon držanja magneta u polju drugog, doći će do pojačanja, ali specifičnost leži u nepredvidljivosti rezultata, jer će za svaki element takav postupak djelovati zasebno.

Jačanje dodavanjem drugih magneta

Poznato je da svaki magnet ima dva pola i svaki privlači suprotan znak od drugih magneta, a odgovarajući ne privlači, samo odbija. Kako povećati snagu magneta pomoću ljepila i dodatnih magneta. Ovo pretpostavlja dodavanje drugih magneta kako bi se povećala konačna snaga. Uostalom, što je više magneta, shodno tome će biti i veća sila. Jedino što treba uzeti u obzir je povezanost magneta s istim polovima. Pritom će se odbiti, prema zakonima fizike. Ali izazov je lijepljenje, unatoč fizičkim poteškoćama. Bolje je koristiti ljepilo koje je dizajnirano za lijepljenje metala.

Metoda pojačanja tačke Kiri

U nauci postoji koncept Curie tačke. Jačanje ili slabljenje magneta može se postići zagrijavanjem ili hlađenjem u odnosu na ovu tačku. Dakle, zagrijavanje iznad Curie točke ili jako hlađenje (znatno ispod nje) dovest će do demagnetizacije.

Treba napomenuti da svojstva magneta kada se zagrijavaju i hlade u odnosu na Curiejevu tačku imaju diskontinuirano svojstvo, odnosno, nakon postizanja ispravne temperature, njegova se snaga može povećati.

Metoda # 1

Ako se postavilo pitanje kako magnet učiniti jačim, ako je njegova snaga regulirana električnom strujom, to se može učiniti povećanjem struje koja se dovodi na namot. Ovdje dolazi do proporcionalnog povećanja snage elektromagneta i napajanja strujom. Glavna stvar je postupno hranjenje kako bi se spriječilo sagorijevanje.

Metoda # 2

Za primjenu ove metode potrebno je povećati broj zavoja, ali dužina mora ostati nepromijenjena. Odnosno, može se napraviti jedan ili dva dodatna reda žice za povećanje ukupnog broja zavoja.

U ovom odjeljku raspravlja se o načinima povećanja snage magneta kod kuće; za eksperimente možete naručiti na web stranici MirMagneti.

Pojačanje običnog magneta

Mnoga se pitanja javljaju kada obični magneti prestanu obavljati svoje izravne funkcije. To je često posljedica činjenice da magneti za domaćinstvo to nisu, jer su u stvari magnetizirani metalni dijelovi koji s vremenom gube svoja svojstva. Nemoguće je povećati snagu takvih dijelova ili im vratiti njihova prvobitna svojstva.

Treba napomenuti da nema smisla na njih pričvršćivati ​​magnete, čak i snažnije, jer, kada su spojeni sa suprotnim polovima, vanjsko polje postaje mnogo slabije ili čak neutralizirano.

To se može provjeriti uobičajenom kućnom zavjesom protiv komaraca, koju treba zatvoriti u sredini pomoću magneta. Ako su snažniji magneti pričvršćeni na slabe originalne magnete odozgo, kao rezultat toga, zavjesa će općenito izgubiti svojstva povezivanja uz pomoć privlačenja, jer suprotni polovi međusobno neutraliziraju vanjska polja.

Eksperimenti s neodimijskim magnetima

Neomagnet je prilično popularan, njegov sastav: neodim, bor, željezo. Takav magnet ima veliku snagu i otporan je na demagnetizaciju.

Kako ojačati neodimij? Neodimijum je veoma podložan koroziji, odnosno brzo rđa, pa su neodimijumski magneti presvučeni niklom kako bi im se produžio životni vek. Također podsjećaju na keramiku i lako se lome ili cijepaju.

Ali nema smisla pokušavati povećati svoju snagu na umjetan način, jer je to trajni magnet, ima određenu razinu snage za sebe. Stoga, ako trebate imati snažniji neodimijum, bolje ga je kupiti, uzimajući u obzir potrebnu snagu novog.

Zaključak: u članku se raspravlja o temi kako povećati snagu magneta, uključujući kako povećati snagu neodimijskog magneta. Ispostavilo se da postoji nekoliko načina za povećanje svojstava magneta. Budući da postoji jednostavno magnetizirani metal čija se čvrstoća ne može povećati.

Najjednostavnije metode: pomoću ljepila i drugih magneta (moraju biti zalijepljeni identičnim polovima), kao i snažnijeg, u čijem se vanjskom polju mora nalaziti originalni magnet.

Razmatraju se metode za povećanje snage elektromagneta, koje se sastoje u dodatnom namotavanju žicama ili povećanju protoka struje. Jedino što treba uzeti u obzir je jačina struje za sigurnost i sigurnost uređaja.

Konvencionalni i neodimijski magneti nisu u stanju povećati vlastitu snagu.

Postoji nekoliko načina kako napraviti magnet kod kuće. Prva i druga metoda prikladne su za jednostavne kućne eksperimente i za pokazivanje djeci. Treća i četvrta metoda su nešto složenije i zahtijevaju brigu i oprez.

DIY opcije za izradu najjednostavnijih magneta

Metoda 1

Da biste napravili magnet, trebat će vam najjednostavniji materijali pri ruci:

• Bakrene žice.
• Izvor konstantne struje.
• Metalna blanko je budući magnet.

Kao radni komad koriste se elementi od legura različitih metala. Lakše i jeftinije je nabaviti ferite - oni su mješavina gvožđa u prahu sa raznim dodacima. Koristi se i kaljeni čelik, koji za razliku od ferita duže zadržava magnetski naboj. Oblik obratka nije bitan - okrugli, pravokutni ili bilo koji drugi, jer to neće utjecati na njegova konačna magnetska svojstva.

Najjednostavniji elektromagnet napravljen od žice, baterije i eksera

Uzimamo metalnu prazninu i omotamo je bakrenom žicom. Ukupno bi trebalo biti 300 zavoja. Krajeve žice pričvršćujemo na bateriju ili akumulator. Kao rezultat toga, metalni komad će se magnetizirati. Koliko će njegovo polje biti jako ovisi o snazi ​​struje koja dolazi iz izvora napajanja.

Metoda 2

Prvo morate napraviti zavojnicu induktora. Budući magnet je postavljen unutar njega, stoga se koristi radni komad kompaktne veličine. Postupak je potpuno isti, osim činjenice da broj zavoja žice ne bi trebao biti 300, već 600. Ova metoda je dobra ako trebate napraviti magnet povećane snage.

Bakarna žica na feritnom magnetu

Metoda 3

Uključuje korištenje električne energije iz mreže. Metoda je prilično komplicirana i opasna, tako da manipulacije moraju biti provjerene i pažljive. Standardni set dodatne opreme dodaje se osigurač, bez kojeg neće biti moguće stvoriti magnet. On je spojen na zavojnicu induktora, unutar koje se nalazi metalni komad. Osigurač je spojen na mrežu. Kao rezultat toga, on izgara, ali u isto vrijeme uspijeva napuniti objekt unutar zavojnice na visoko indikativne.

Budi pazljiv! Takvi eksperimenti su opasni po život i često dovode do kratkog spoja u mreži! Prilikom odabira sličnog načina izrade magnetnih elemenata, poduzmite potrebne mjere opreza i pripremite aparat za gašenje požara koji će brzo ugasiti mogući požar.

Poseban magnetometar pomoći će u procjeni rezultata rada - pokazat će koliko je proizvod jak.

Kako sami napraviti najmoćniji magnet

Najmoćniji magneti na svijetu izrađeni su od neodijuma rijetkih metala. Željezo, neodimij i bor se praše, miješaju, oblikuju i sinteriraju u mikrovalnim pećnicama. Zatim se obradak magnetizira i nanosi se zaštitni premaz cinka ili nikla. Vrlo je teško ponoviti ovaj postupak kod kuće. Ali postoji i drugi način.

Metoda 4

Prvi korak ka ostvarenju vašeg cilja je pronalaženje pokvarenih tvrdih diskova sa vašeg računara. U nedostatku pokvarenog tvrdog diska u domaćinstvu, možete pokušati pronaći neradne uređaje na Avitu, Darudaru ili na drugim web stranicama oglasa.

Magnetna glava u otvorenom tvrdom disku

Diskovi imaju magnetsku glavu koja se koristi za kontrolu pisanja i čitanja podataka. Drugi korak je potpuno rastavljanje tvrdog diska i pristup ovoj glavi. Na njemu su ploče zakrivljenog oblika izrađene od legure neodimij-željezo-bor. Mogu se lijepiti za čelične elemente, ali ih često drži na mjestu vlastitom magnetskom silom. Najveći neodimijumski magneti nalaze se u najstarijim čvrstim diskovima.

Naravno, najlakši način je kupiti neodimijski magnet željenog oblika i čvrstoće. S druge strane, ako imate na skladištu nekoliko tvrdih diskova koji ne rade, bilo bi krajnje neoprezno jednostavno ih baciti.

Internet trgovina Svijet magneta poziva vas da kupite neodimijske magnete po najatraktivnijim cijenama. Odaberite odgovarajuće proizvode u predstavljenom katalogu i naručite. Kupnja gotovih proizvoda sa potrebnim parametrima uvijek je lakša, brža i isplativija od pokušaja da sami napravite neodimijske magnete.

RadioMir 2006 №9

Poznato je da se primjetan učinak magnetskog polja opaža samo u materijalima koji sadrže željezo. Ali i ti se materijali razlikuju i dijele se na meke magnete i tvrde magnete. Njihova glavna razlika je sposobnost zadržavanja magnetizacije nakon završetka magnetnog polja. Pored gvožđa i njegovih legura, magnetna svojstva imaju i feriti napravljeni od praha gvožđe-dioksida sa raznim aditivima (barijum, kobalt, stroncijum itd.) vrućim presovanjem pod visokim pritiskom.

Jezgre transformatora i prigušnica izrađene su od mekih magnetskih ferita, a tvrdi magneti se koriste za izradu trajnih anizotropnih magneta.

U domaćem okruženju od legiranih čelika možete napraviti dobre stalne magnete. Ne ulazeći u zamršenosti raspona klasa čelika, možemo reći da su čelici koji se kale prikladni za proizvodnju. Uvijek imate pri ruci stare turpije, turpije, noževe za pile itd. Odabrani materijal prvo morate „osloboditi“, zagrijati do crvene vrućine, a zatim polako ohladiti. Nakon pripreme slijepe ploče magneta, ona se gasi - zagrijava do svjetlocrvene vrućine i naglo hladi u hladnoj vodi. Što je kaljenje jače, magnet će biti bolji.

Proces magnetizacije se može izvesti na jednostavnoj instalaciji koja se sastoji od induktora i osigurača. Zavojnica je namotana na okvir takvog promjera da je unutra postavljen magnetni blank. Na primjer, za proizvodnju zavojnice koristio sam okvir od uvoznog lema (h = 40 mm, D = 50 mm, d = 22 mm).

Zavojnica je namotana žicom PEV-2 promjera 2 mm i sadrži oko 500 zavoja. Pričvršćen je na podnožje i spojen na električnu mrežu putem osigurača i prekidača. Obradak se postavlja unutar zavojnice, osigurač je instaliran i prekidač je zatvoren. Osigurač odmah pregori, ali za to vrijeme radni komad ima vremena za magnetiziranje.

Za osigurač se može koristiti tanka bakrena žica. Radi sigurnosti, mora se staviti u staklenu cijev iz pregorelog osigurača i prekriti čistim kvarcnim pijeskom (radi pouzdanog gašenja pražnjenja).

Struja izgaranja žičanog osigurača I pp može se približno izračunati pomoću empirijske formule:

I pp = (d-0,005) / K gdje je d promjer žice, mm (do 0,2 mm);

K - konstantni koeficijent (za bakar K = 0,034). Iz ove formule proizlazi da je promjer žice za osigurač

d = K * I pp +0,005.

Instalacija u predloženoj verziji omogućuje dobivanje trajnih magneta sa silom do 200 mT, što je sasvim dovoljno za upotrebu u strukturama koje sadrže mikro krugove pretvarača magnetskog polja (PMF).

Ista instalacija može se koristiti za demagnetiziranje alata za radio instalaciju uključivanjem zavojnice kroz silazni transformator s izlaznim naponom ne većim od 6 V., opisujući širenje krugova.

Prilikom rada s indukcijskom zavojnicom kada je spojen na mrežu (220 V), slijedite sigurnosne upute.

I. SEMYONOV, Dubna, Podmoskovlje