Mokslininkai jau seniai bando sukurti itin stiprius magnetus iš įvairių lydinių. Tačiau daugumoje pokyčių reikėjo naudoti medžiagas, kurios gali kelti pavojų žmonėms. Galiausiai pavyko gauti kompoziciją neodimio pagrindu. Tai nekelia galimo pavojaus sveikatai. Susipažinę su unikaliomis tokios medžiagos savybėmis, daugelis klausia, ar galima neodimio magnetus pasigaminti savo rankomis. Pagal idėją tai technologiškai sudėtingas procesas. O gal tai galima padaryti iš perdirbtų antrinių žaliavų?

Neodimio magnetai: kokia tai medžiaga?

Pasak mokslininkų, ši plėtra užtruko apie 20 metų tyrimų ir bandymų. Renkantis medžiagas buvo atsižvelgta į daugelį veiksnių: prieinamumą, pagaminamumą, saugumą, aukštas magnetines savybes, atsparumą aplinkos sąlygoms. Retųjų žemių metalų naudojimą mokslininkai laikė perspektyvia kryptimi. O šiems tikslams puikiai tiko neodimis.

Jo pagrindu pagaminti magnetai turi nuostabų sukibimo stiprumą. Net nedidelis medžiagos tūris gali išlaikyti daug kartų didesnį svorį. Magnetinės savybės išlieka ilgą laiką (po 10 metų naudojimo jos praranda ne daugiau kaip 2 proc.). Neodimio magnetus dabar galima įsigyti specializuotose parduotuvėse. Jų kainos prieinamos beveik kiekvienam.

Sudėtis

Magnetai, kurių pagrindą sudaro šis retųjų žemių metalas, žymimi formule Nd2Fe14B. Jame yra neodimio (Nd), geležies (Fe), boro (B). Technologijos ypatumas slypi tame, kad sunku išskirti šį retųjų žemių metalą gryna forma. Sukepinimas su likusiais miltelių pavidalo komponentais turi vykti inertiškoje aplinkoje. Priešingu atveju jis greitai oksiduojasi ir praranda savo savybes.

Technologija įprastoms sąlygoms yra sudėtinga, todėl nepraktiška bandyti gaminti neodimį. Gaminiai ženklinami gamybos metu. Skaičius po raidės N (25, 30, 45) nurodo kodą. Kuo didesnis indeksas, tuo stipresnė medžiaga. Nuo skaičiaus priklauso ir maksimali magneto darbinė temperatūra.

Ypatumai

Kad būtų išvengta aplinkos poveikio, magnetai yra padengti apsauginiu junginiu. Paprastai tai yra du nikelio sluoksniai arba patobulinta versija su papildomu vario sluoksniu tarp jų. Kitas svarbus bruožas yra tai, kad neodimio magnetai pradeda demagnetizuotis aukštesnėje nei 70 ° C temperatūroje. Viršijus ribines vertes, galite visiškai prarasti savybes ir lydinį paversti tik metalo gabalu.

Medžiagos specifika reiškia specialias saugos priemones darbo metu. Taigi, 50x30 mm neodimio magnetų sukibimo jėga yra 100 - 115 kg, o 70x50 mm - iki 300 kg. Neatsargiai elgiamasi su jais gali būti padaryta žala: suspausti pirštus, perpjauti odą, pažeisti kaulą. Nekontroliuojamo dviejų magnetų susidūrimo atveju medžiaga gali subyrėti ir susidaryti aštrių skeveldrų, galinčių sužaloti akis.

Taikymas

Tradiciškai jie naudojami elektroniniuose įrenginiuose ir įrenginiuose, kur reikia sukurti pastovų magnetinį lauką. Medžiagos savybės leidžia jas sėkmingai panaudoti ieškant ir keliant metalinius daiktus iš rezervuarų dugno. Tokiose konstrukcijose, be kilpos, skirtos kabeliui tvirtinti, yra ąselė, kuri yra tiesiog būtina, nes ją įsukus galima atjungti du stipriai sukibusius paviršius.

Magnetai yra nuo 1 iki 120 mm skersmens ir įvairių storių bei formų. Ploniausi iš jų plačiai naudojami odos gaminių ir baldų pramonėje. Jų galima rasti juokinguose žaisluose ir prietaisuose įvairiems indams pakabinti. Galingi magnetai yra būtini birių ir skystų medžiagų filtravimui. Jie naudojami metalo priemaišoms ir pašaliniams objektams sulaikyti konvejerio sraute.

Didelė traukos jėga skatina žmones jas naudoti norint sutaupyti vandens ir dujų naudojimo. Pirkdami neodimio magnetus skaitikliams, jie taip bando sustabdyti arba sulėtinti savo mechanizmo sukimąsi. Tokia galimybė teoriškai yra prietaisuose, kuriuose plieniniai elementai naudojami viduje. Galingas magnetas, dedamas tam tikroje korpuso vietoje, gali sulėtinti sparnuotės sukimąsi.

Ar galima pasidaryti neodimio magnetus pasidaryk pats?

Pramoninės technologijos, be masės sukepinimo į lydinį, taip pat apima sudėtingą ir namų sąlygomis neprieinamą gautos medžiagos įmagnetinimo procesą. Tam naudojami labai galingi jėgos laukai. Jei turite didelį norą neodimio magnetus įsigyti patys, tai galite padaryti patys, išardydami „pasenusią“ elektroniką.

Kai kurių senų standžiųjų diskų viduje galima rasti vieną ar du mažus elementus. Nepatartina tokių magnetų gręžti ar traiškyti. Pažeidžiamas paviršiaus apsauginis sluoksnis, medžiaga reaguoja su terpe ir praranda savo savybes. Be to, kaip tikina specialistai, drožlės yra labai degios ir gali užsidegti aplinkinius paviršius.

Magnetai žmonėms buvo žinomi nuo seno, o jų savybės naudojamos sprendžiant tam tikras problemas. Yra daugybė tokių gaminių, tarp kurių išsiskiria neodimio gaminiai.

Šio tipo magnetai pasižymi unikaliomis savybėmis, kurios yra žymiai aukštesnės nei įprastų gaminių. Neodimio magnetą galite pigiai nusipirkti įvairiose svetainėse, kur iš karto nurodomos visos pagrindinės jo charakteristikos.

Pagrindinės charakteristikos

Tokie produktai gaunami iš 3 pagrindinių komponentų:

• liauka;
• neodimis;
• boro.

Neodimio magnetai turi daug didesnę traukos jėgą nei jų analogai iš kitų medžiagų. Yra keletas tokių gaminių klasių, kuriose produktai skirstomi pagal jų pagrindines savybes.

Šio tipo magnetai yra labai patvarūs ir praranda 1% savo galios tik po 10 metų, todėl jie yra praktiškai nepakeičiami. Jų taikymo sritis gana plati – nuo ​​metalinių filtrų naudojimo iki DVD diskų kūrimo.

Gamybos technika

Neodimio magnetų gamybos procesą galima suskirstyti į kelis nuoseklius etapus:

1. Žaliavų priėmimas. Tai vyksta specialioje indukcinėje krosnyje, kurioje visi komponentai išlydomi ir įgyja visas pagrindines būsimas savybes.
2. Kitame etape gauta masė sumalama į miltelius.
3. Tada ateina ruošinių gaminimo iš gautų žaliavų procesas. Taip pat šios procedūros metu nurodoma magnetinio lauko kryptis.
4. Kai ruošiniai yra paruošti, jie specialiu būdu sukepinami maždaug 1000-1100 laipsnių temperatūroje.
5. Kitas žingsnis – gautų produktų šlifavimas. Tai vyksta naudojant specialų įrankį. Po to visi ruošiniai atkaitinami, kad padidėtų prievartos jėga.
6. Beveik pačioje pabaigoje visi gauti produktai yra įmagnetinami specialiose instaliacijose.
7. Paskutinis gamybos etapas – magneto padengimas apsaugine danga, apsaugančia jį nuo sunaikinimo. Dažniausiai tam naudojami vadinamieji galvaniniai elementai (nikelis, varis ir kt.).

Neodimio magnetų gavimo procedūra yra gana sudėtinga, todėl galima gauti skirtingų savybių gaminius.

Ateityje jie gali būti naudojami ypatingai, tačiau visi jie yra labai galingi ir gamybos proceso metu supakuojami į specifines pakuotes, kurios leidžia optimaliai transportuoti.

Šis vaizdo įrašas aiškiai parodo, kaip gaminami neodimio magnetai:

Norėdami suprasti, kaip padidinti magneto stiprumą, turite suprasti įmagnetinimo procesą. Taip atsitiks, jei magnetas bus dedamas į išorinį magnetinį lauką, kurio pusė yra priešinga nei pradinis. Elektromagneto galios padidėjimas atsiranda, kai didėja srovės tiekimas arba daugėja apvijos posūkių.

Magneto stiprumą galite padidinti naudodami standartinį būtinos įrangos rinkinį: klijus, magnetų rinkinį (reikia tiksliai konstantų), srovės šaltinį ir izoliuotą laidą. Jų prireiks norint įgyvendinti toliau pateiktus magneto stiprumo didinimo būdus.

Stiprinimas galingesniu magnetu

Šis metodas apima galingesnio magneto naudojimą originaliam sustiprinti. Norėdami įgyvendinti, turite įdėti vieną magnetą į kito, turinčio didesnę galią, išorinį magnetinį lauką. Tam pačiam tikslui naudojami ir elektromagnetai. Laikant magnetą kito lauke, padidėjimas įvyks, tačiau specifiškumas slypi rezultatų nenuspėjamume, nes tokia procedūra veiks atskirai kiekvienam elementui.

Stiprinimas pridedant kitų magnetų

Yra žinoma, kad kiekvienas magnetas turi du polius, ir kiekvienas traukia priešingą kitų magnetų ženklą, o atitinkamas netraukia, tik atstumia. Kaip padidinti magneto galią naudojant klijus ir papildomus magnetus. Tai reiškia, kad norint padidinti galutinę galią, pridedami kiti magnetai. Juk kuo daugiau magnetų, tuo atitinkamai bus daugiau jėgos. Vienintelis dalykas, į kurį reikia atsižvelgti, yra magnetų sujungimas su tais pačiais poliais. Proceso metu jie atstums pagal fizikos dėsnius. Tačiau iššūkis yra klijavimas, nepaisant fizinių sunkumų. Geriau naudoti klijus, skirtus metalams klijuoti.

Curie taško stiprinimo metodas

Moksle egzistuoja Curie taško sąvoka. Magnetą galima sustiprinti arba susilpninti jį kaitinant arba vėsinant, palyginti su šiuo tašku. Taigi, kaitinimas virš Curie taško arba stiprus aušinimas (daug žemiau jo) sukels demagnetizaciją.

Reikėtų pažymėti, kad magneto savybės, kai šildomas ir atšaldomas, palyginti su Curie tašku, turi nepertraukiamą savybę, tai yra, pasiekus tinkamą temperatūrą, jo galia gali būti padidinta.

1 metodas

Jei iškilo klausimas, kaip padaryti magnetą stipresnį, jei jo stiprumą reguliuoja elektros srovė, tai galima padaryti padidinus srovę, kuri tiekiama į apviją. Čia proporcingai padidėja elektromagneto galia ir srovės tiekimas. Svarbiausia - palaipsniui maitinti, kad išvengtumėte perdegimo.

2 metodas

Norint įgyvendinti šį metodą, reikia padidinti apsisukimų skaičių, tačiau ilgis turi likti nepakitęs. Tai yra, norint padidinti bendrą apsisukimų skaičių, galima padaryti vieną ar dvi papildomas vielos eilutes.

Šiame skyriuje aptariami būdai, kaip padidinti magneto stiprumą namuose, eksperimentams galite užsisakyti MirMagnets svetainėje.

Įprasto magneto stiprinimas

Daug klausimų kyla, kai įprasti magnetai nustoja atlikti savo tiesiogines funkcijas. Dažnai taip yra dėl to, kad buitiniai magnetai nėra, nes iš tikrųjų tai yra įmagnetintos metalinės dalys, kurios laikui bėgant praranda savo savybes. Neįmanoma padidinti tokių dalių galios arba grąžinti joms pirmines savybes.

Pažymėtina, kad nėra prasmės prie jų tvirtinti magnetus, net galingesnius, nes juos sujungus atvirkštiniais poliais, išorinis laukas gerokai susilpnėja ar net neutralizuojamas.

Tai galima patikrinti su įprasta buitine uždanga nuo uodų, kurią reikia uždaryti per vidurį naudojant magnetus. Jei prie silpnų originalių magnetų iš viršaus pritvirtinami galingesni magnetai, tai dėl to užuolaida apskritai praras jungiamąsias savybes traukos pagalba, nes priešingi poliai neutralizuoja vienas kito išorinius laukus iš abiejų pusių.

Eksperimentai su neodimio magnetais

Neomagnetas yra gana populiarus, jo sudėtis: neodimis, boras, geležis. Toks magnetas turi didelę galią ir yra atsparus išmagnetinimui.

Kaip sustiprinti neodimį? Neodimis yra labai jautrus korozijai, tai yra, greitai rūdija, todėl neodimio magnetai yra padengti nikeliu, kad pailgėtų jų tarnavimo laikas. Jie taip pat primena keramiką ir yra lengvai sulaužomi ar suskaidomi.

Bet nėra prasmės dirbtinai didinti jo galią, nes tai nuolatinis magnetas, jis turi tam tikrą stiprumo lygį sau. Todėl, jei jums reikia galingesnio neodimio, geriau jį įsigyti, atsižvelgiant į reikiamą naujojo stiprumą.

Išvada: straipsnyje aptariama tema, kaip padidinti magneto stiprumą, įskaitant tai, kaip padidinti neodimio magneto galią. Pasirodo, yra keletas būdų, kaip padidinti magneto savybes. Nes tiesiog yra įmagnetintas metalas, kurio stiprumo padidinti negalima.

Paprasčiausi būdai: klijų ir kitų magnetų pagalba (jie turi būti suklijuoti vienodais poliais), taip pat galingesniu, kurio išoriniame lauke turi būti originalus magnetas.

Svarstomi elektromagneto stiprumo didinimo būdai, kuriuos sudaro papildoma apvija laidais arba srovės srauto padidinimas. Vienintelis dalykas, į kurį reikia atsižvelgti, yra srovės srauto stiprumas, siekiant užtikrinti įrenginio saugumą ir saugumą.

Įprasti ir neodimio magnetai negali padidinti savo galios.

Yra keletas būdų, kaip pasigaminti magnetą namuose. Pirmasis ir antrasis metodai tinka paprastiems namų eksperimentams ir demonstravimui vaikams. Trečias ir ketvirtas metodai yra šiek tiek sudėtingesni ir reikalauja atsargumo bei atsargumo.

„Pasidaryk pats“ galimybės gaminti paprasčiausius magnetus

1 metodas

Norėdami sukurti magnetą, jums reikės paprasčiausių medžiagų:

• Varinė viela.
• Nuolatinis srovės šaltinis.
• Metalinis ruošinys yra ateities magnetas.

Elementai iš įvairių metalų lydinių naudojami kaip ruošinys. Feritus gauti lengviau ir pigiau – tai geležies miltelių mišinys su įvairiais priedais. Taip pat naudojamas grūdintas plienas, nes, skirtingai nei feritai, jis ilgiau išlaiko magnetinį krūvį. Ruošinių forma neturi reikšmės – apvali, stačiakampė ar bet kokia kita, nes tai neturės įtakos galutinėms magnetinėms savybėms.

Paprasčiausias elektromagnetas iš vielos, baterijos ir vinies

Paimame metalinį ruošinį ir apvyniojame varine viela. Iš viso turėtų būti 300 apsisukimų. Laido galus pritvirtiname prie baterijos ar akumuliatoriaus. Dėl to metalinis ruošinys bus įmagnetintas. Kiek stiprus bus jo laukas, priklauso nuo srovės, gaunamos iš maitinimo šaltinio, galios.

2 būdas

Pirmiausia turite pagaminti induktoriaus ritę. Jo viduje įdedamas būsimas magnetas, todėl naudojamas kompaktiško dydžio ruošinys. Procedūra yra lygiai tokia pati, išskyrus tai, kad vielos apsisukimų skaičius turi būti ne 300, o 600. Šis metodas yra geras, jei reikia padaryti magnetą su padidinta galia.

Varinė viela ant ferito magneto

3 būdas

Apima elektros tinklo naudojimą. Metodas yra gana sudėtingas ir pavojingas, todėl manipuliacijos turi būti patikrintos ir atsargios. Prie standartinio priedų komplekto pridedamas saugiklis, be kurio nepavyks sukurti magneto. Būtent jis yra prijungtas prie induktoriaus ritės, kurios viduje yra metalinis ruošinys. Saugiklis prijungtas prie tinklo. Dėl to jis perdega, bet tuo pat metu sugeba įkrauti objektą, esantį ritėje, iki didelių orientacinių.

Būk atsargus! Tokie eksperimentai yra pavojingi gyvybei ir dažnai sukelia trumpąjį jungimą elektros tinkle! Renkantis panašų magnetinių elementų gamybos būdą, imkitės būtinų atsargumo priemonių ir paruoškite gesintuvą, kuris greitai užgesins galimą gaisrą.

Darbo rezultatą įvertinti padės specialus magnetometras – jis parodys, kokio stiprumo gaminys.

Kaip pačiam pasidaryti galingiausią magnetą

Galingiausi magnetai pasaulyje yra pagaminti iš retųjų žemių metalų neodimio. Geležis, neodimis ir boras yra milteliai, maišomi, formuojami ir sukepinami mikrobangų krosnelėse. Tada ruošiniai įmagnetinami ir padengiama apsaugine cinko arba nikelio danga. Labai sunku pakartoti šį procesą namuose. Tačiau yra ir kitas būdas.

4 būdas

Pirmasis žingsnis siekiant savo tikslo yra surasti sugadintus kietuosius diskus iš kompiuterio. Jei buityje nėra sugedusio kietojo disko, galite pabandyti rasti neveikiančių įrenginių Avito, Darudar ar kitose skelbimų svetainėse.

Magnetinė galvutė atvirame standžiajame diske

Diskai turi magnetinę galvutę, naudojamą duomenų rašymui ir skaitymui valdyti. Antrasis žingsnis yra visiškai išardyti standųjį diską ir gauti prieigą prie šios galvutės. Ant jo yra lenktos plokštės, pagamintos iš neodimio-geležies-boro lydinio. Juos galima klijuoti prie plieninių elementų, tačiau dažnai juos laiko jų pačių magnetinė jėga. Didžiausi neodimio magnetai yra seniausiuose standžiuosiuose diskuose.

Žinoma, paprasčiausias būdas – įsigyti norimos formos ir stiprumo neodimio magnetą. Kita vertus, jei sandėlyje turite kelis neveikiančius kietuosius diskus, būtų labai neapgalvota juos tiesiog išmesti.

Internetinė parduotuvė World of Magnets kviečia įsigyti neodimio magnetus pačiomis patraukliausiomis kainomis. Pateiktame kataloge pasirinkite tinkamas prekes ir pateikite užsakymą. Pirkti gatavus produktus su reikiamais parametrais visada yra lengviau, greičiau ir pelningiau, nei bandyti patiems pasigaminti neodimio magnetus.

RadioMir 2006 №9

Yra žinoma, kad pastebimas magnetinio lauko poveikis pastebimas tik geležies turinčiose medžiagose. Tačiau šios medžiagos taip pat skiriasi ir skirstomos į minkštąsias ir kietąsias magnetines. Pagrindinis jų skirtumas yra gebėjimas išlaikyti įmagnetinimą pasibaigus magnetiniam laukui. Be geležies ir jos lydinių, magnetinėmis savybėmis pasižymi feritai, pagaminti iš geležies dioksido miltelių su įvairiais priedais (bariu, kobaltu, stronciu ir kt.) karštu spaudimu aukštu slėgiu.

Transformatorių ir droselių šerdys yra pagamintos iš minkštųjų magnetinių feritų, kieti magnetiniai feritai naudojami nuolatiniams anizotropiniams magnetams gaminti.

Buitinėje aplinkoje iš legiruotojo plieno galite pagaminti gerus nuolatinius magnetus. Nesileidžiant į plieno rūšių asortimento subtilybes, galime teigti, kad grūdinamasis plienas yra tinkamas gamybai. Po ranka visada yra senų failų, failų, metalo pjūklų peilių ir pan. Pasirinkta medžiaga pirmiausia turi būti „paleista“, pašildyta iki raudonos šilumos, o po to lėtai atvėsinama. Paruošus magneto ruošinį, jis užgesinamas - kaitinamas iki šviesiai raudonos ugnies ir smarkiai atšaldomas šaltame vandenyje. Kuo stipresnis sukietėjimas, tuo geresnis bus magnetas.

Įmagnetinimo procesas gali būti atliekamas naudojant paprastą instaliaciją, kurią sudaro induktyvumas ir saugiklis. Ritė suvyniota ant tokio skersmens rėmo, kad į vidų būtų įdėtas magnetinis ruošinys. Pavyzdžiui, ritės gamybai naudojau rėmą iš importuoto lydmetalio (h = 40 mm, D = 50 mm, d = 22 mm).

Ritė suvyniota 2 mm skersmens PEV-2 viela, kurioje yra apie 500 apsisukimų. Jis tvirtinamas prie pagrindo ir prijungiamas prie elektros tinklo per saugiklį ir jungiklį. Ruošinys dedamas į ritės vidų, sumontuotas saugiklis ir uždaromas jungiklis. Saugiklis iš karto perdega, tačiau per tą laiką ruošinys turi laiko įmagnetinti.

Saugikliui galima naudoti ploną varinę vielą. Saugumo sumetimais jis turi būti dedamas į stiklinį vamzdelį iš perdegusio saugiklio ir padengtas švariu kvarciniu smėliu (kad būtų patikimai užgesintos iškrovos).

Vielos saugiklio perdegimo srovė I pp gali būti apytiksliai apskaičiuota naudojant empirinę formulę:

I pp = (d-0,005) / K čia d yra vielos skersmuo, mm (iki 0,2 mm);

K - pastovus koeficientas (variui K = 0,034). Iš šios formulės išplaukia, kad saugiklio vielos skersmuo

d = K * I pp +0,005.

Siūlomos versijos įrengimas leidžia gauti iki 200 mT galios nuolatinius magnetus, kurių visiškai pakanka naudoti konstrukcijose, kuriose yra magnetinio lauko keitiklio (PMF) mikroschemos.

Ta pati instaliacija gali būti naudojama radijo instaliacijos įrankio išmagnetinimui įjungiant ritę per žeminamą transformatorių, kurio išėjimo įtampa ne didesnė kaip 6 V. pašalinti, aprašant besiplečiančius apskritimus.

Dirbdami su indukcine rite, kai ji prijungta prie elektros tinklo (220 V), laikykitės saugos nurodymų.

I. SEMJONOVAS, Dubna, Maskvos sritis