ההבדל בין חומרים מגנטיים שונים

המגנטים עשו כברת דרך מאז ימי נעוריכם, בהם ביליתם שעות בסידור מגנטי האלפבית הפלסטיים בצבעים עזים לדלת המקרר של אמא שלכם.המגנטים של היום חזקים מתמיד והמגוון שלהם הופך אותם לשימושיים במגוון רחב של יישומים.
מגנטים נדירים של אדמה וקרמיקה - במיוחד מגנטים גדולים של אדמה נדירה - חוללו מהפכה בתעשיות ועסקים רבים על ידי הרחבת מספר היישומים או יעילות של יישומים קיימים.בעוד שבעלי עסקים רבים מודעים למגנטים הללו, ההבנה מה עושה אותם שונים יכולה להיות מבלבלת.להלן סקירה מהירה של ההבדלים בין שני סוגי המגנטים, כמו גם תקציר של היתרונות והחסרונות היחסיים שלהם:
אדמה נדירה
מגנטים חזקים במיוחד אלה עשויים להיות מורכבים מניאודימיום או סמאריום, שניהם שייכים לסדרת היסודות לנטאנידים.סמריום שימש לראשונה בשנות ה-70, כאשר מגנטים ניאודימיום נכנסו לשימוש בשנות ה-80.גם הנאודימיום וגם הסמריום הם מגנטים חזקים של אדמה נדירה ומשמשים ביישומים תעשייתיים רבים, כולל הטורבינות והגנרטורים החזקים ביותר וכן יישומים מדעיים.
ניאודימיום
לפעמים נקראים מגנטים NdFeB עבור האלמנטים שהם מכילים - ניאודימיום, ברזל ובורון, או רק NIB - מגנטים ניאודימיום הם המגנטים החזקים ביותר שיש.תוצר האנרגיה המקסימלי (BHmax) של מגנטים אלה, המייצג את חוזק הליבה, יכול להיות יותר מ-50MGOe.
ה-BHmax הגבוה הזה - בערך פי 10 ממגנט קרמי - הופך אותם לאידיאליים עבור יישומים מסוימים, אבל יש פשרה: לנאודימיום יש עמידות נמוכה יותר ללחץ תרמי, מה שאומר שכאשר הוא חורג מטמפרטורה מסוימת, הוא יאבד את יכולתו. לתפקד.ה-Tmax של מגנטים ניאודימיום הוא 150 מעלות צלזיוס, כמחצית מזה של קובלט סמריום או קרמיקה.(שים לב שהטמפרטורה המדויקת שבה מגנטים מאבדים את כוחם כאשר הם נחשפים לחום יכולה להשתנות במידה מסוימת על סמך הסגסוגת.)
ניתן להשוות מגנטים גם על סמך ה-Tcurie שלהם.כאשר מגנטים מחוממים לטמפרטורות העולות על ה-Tmax שלהם, ברוב המקרים הם יכולים להתאושש לאחר הקירור;ה-Tcurie היא הטמפרטורה שמעבר לה התאוששות לא יכולה להתרחש.עבור מגנט ניאודימיום, ה-Tcurie הוא 310 מעלות צלזיוס;מגנטים ניאודימיום המחוממים לטמפרטורה זו או מעבר לכך לא יוכלו לשחזר את הפונקציונליות כאשר הם מתקררים.גם למגנטים לסמריום וגם למגנטים קרמיים יש Tcuries גבוה יותר, מה שהופך אותם לבחירה טובה יותר עבור יישומי חום גבוה.
מגנטים ניאודימיום עמידים במיוחד בפני הפיכתם למגנטים על ידי שדות מגנטיים חיצוניים, אך הם נוטים להחליד ורוב המגנטים מצופים כדי לספק הגנה מפני קורוזיה.
סמריום קובלט
מגנטים של Samarium Cobalt, או SaCo, הפכו לזמינים בשנות ה-70, ומאז, הם שימשו במגוון רחב של יישומים.למרות שהם לא חזקים כמו מגנט ניאודימיום - למגנטים של קובלט של סמריום יש בדרך כלל BHmax של כ-26 - למגנטים אלו יש את היתרון שהם יכולים לעמוד בטמפרטורות גבוהות בהרבה ממגנטים של ניאודימיום.ה-Tmax של מגנט קובלט סמאריום הוא 300 מעלות צלזיוס, וה-Tcurie יכול להגיע ל-750 מעלות צלזיוס.החוזק היחסי שלהם בשילוב עם יכולתם לעמוד בטמפרטורות גבוהות במיוחד הופך אותם לאידיאליים עבור יישומי חום גבוה.בניגוד למגנטים של ניאודימיום, למגנטים של קובלט של סמריום יש עמידות טובה בפני קורוזיה;יש להם גם נקודת מחיר גבוהה יותר ממגנטים ניאודימיום.
קֵרָמִי
מגנטים קרמיים עשויים מבריום פריט או סטרונציום, קיימים זמן רב יותר ממגנטים של אדמה נדירה והיו בשימוש לראשונה בשנות ה-60.מגנטים קרמיים הם בדרך כלל פחות יקרים ממגנטים נדירים של אדמה, אבל הם לא חזקים עם BHmax טיפוסי של כ-3.5 - בערך עשירית או פחות מזה של מגנטים מסוג ניאודימיום או קובלט סמריום.
לגבי חום, למגנטים קרמיים יש Tmax של 300 מעלות צלזיוס ובדומה למגנטים של סמאריום, Tcurie של 460 מעלות צלזיוס.מגנטים קרמיים עמידים מאוד בפני קורוזיה ולרוב אינם דורשים ציפוי מגן כלשהו.קל למגנט אותם והם גם פחות יקרים ממגנטים של ניאודימיום או קובלט סמריום;עם זאת, מגנטים קרמיים הם שבירים מאוד, מה שהופך אותם לבחירה גרועה עבור יישומים הכרוכים בכיפוף משמעותי או מתח.מגנטים קרמיים משמשים בדרך כלל להדגמות בכיתה ויישומים תעשייתיים ועסקיים פחות חזקים, כגון גנרטורים או טורבינות ברמה נמוכה יותר.הם עשויים לשמש גם ביישומים ביתיים ובייצור יריעות ושילוט מגנטיים.