A neodímium mágnesek jelenleg a legerősebb mágnesek a világon. Nevüket a bennük található neodímium kémiai elemről kapják. Ez azonban csak egy kis részét képviseli annak az anyagnak, amelyből készültek.
Neodímium kémiai elem (60) egy kémcsőben
Miből készülnek még?
A neodímium mágnesek kémiai képlete a Nd2Fe14B. Ez tehát három kémiai elem vegyülete: neodímium (Nd), vas (Fe) és bór (B). Ezenkívül az elem szimbóluma melletti szám azt jelzi, hogy az elem hány atomja van a vegyület 17 atomjánként. A különböző elemek ábrázolása a neodímium mágnesekben lévő atomok száma szerint tehát a következő:
Neodímium = 2/17 = 12%
Vas = 14/17 = 82%
Bór = 1/17 = 6%
Tehát azt látjuk, hogy a neodímium mágnesek főleg vasból állnak, kevesebb neodímiummal és bórral.
Annak ellenére, hogy csak 12% neodímium van, elmondhatja, hogy a neodímium mágneseket azért hívják, mert mágneses tulajdonságaiknak köszönhetik a neodímiumot. Ismét tévedés.
Miért nevezik neodímiumnak és nem vasnak?
Mert akkor minden mágnest egyformának hívnának. A ma használt mágnesek legtöbb típusa vasat tartalmaz.
És mindegyikben a vas a mágneses mező fő forrása. Ez egy nagyon erős mágneses kémiai elem.
A neodímium egyedülálló elem az ilyen típusú mágneseknél - más típusú mágnesek nem tartalmazzák. Tehát, ha szeretnénk olyan mágnesek nevét, amelyek megkülönböztetik őket egymástól, akkor aszerint kell nevezni őket, hogy miben különböznek egymástól, nem pedig attól, hogy ugyanazok.
Miért van ott a neodímium (és a bór)?
Noha nem közvetlenül felelős a mágnes körül keletkező mágneses mezőért, az létfontosságú szerepet játszik. Maga a vas erősen mágneses anyag. Nagyon gyorsan mágnesezik, és egy másik mágnes jelenlétében erős ideiglenes mágnessé válik. Ezért a vas vonzódik a mágnesekhez.
Miután azonban a vasat eltávolították az állandó mágnes közeléből, gyorsan elveszíti mágneses erejét, és ismét csak egy fémdarabbá válik mágneses viselkedés nélkül. Ebben az NdFeB más. A neodímium és a bór hozzáadása nélküli közönséges vasalattól eltérően a neodímium mágnes nem veszíti el mágneses erejét, és a mágneses térből való eltávolítása után is megtartja azt. Ezt a mágnesezettség elvesztésével szembeni ellenállást technikailag koercivitásnak nevezik. A neodímium mágnesek szintje nagyon magas, így nagy sokkok esetén és akkor is, ha nagyon erős mágneses mezőbe helyezik őket, nem veszítenek erejükből.
A három elem feladatai így egyértelműen meg vannak osztva: a vas mágneses teret hoz létre, a neodímium és a bór pedig gondoskodik arról, hogy a vas megfelelően teljesítse a szerepét, még akkor is, ha nincs más mágnes jelenlétében.
Még mindig van egy kicsit több a neodímiumból ...
Az atomok száma szerint a neodímium mágnesekben csak 12% a neodímium. Ez azonban nem vonatkozik a súlyra. Mivel a neodímium atomok sokkal nagyobbak és nehezebbek, mint a vas és a bór, a neodímium atomok a neodímium mágnesek tömegének akár 27% -át is képviselik. Ezzel szemben a bór kevesebb mint egy százalékkal járul hozzá a teljes tömeghez.
Neodímium (Ne), bór (B) és vas (Fe) atomok