ההבדל בין חומרים מגנטיים שונים

מגנטים עברו דרך ארוכה מאז ימי נעוריך כאשר ביליתם שעות בסדר מגנטים אלפבית פלסטיק בצבע בהיר לדלת המקרר של אמא שלכם. המגנטים של ימינו חזקים מתמיד והמגוון שלהם הופך אותם לשימושיים במגוון רחב של יישומים.
מגנטים נדירים של אדמה וקרמיקה - מגנטים גדולים במיוחד של אדמה נדירים - חוללו מהפכה בתעשיות ועסקים רבים על ידי הרחבת מספר היישומים או היעילות היישומים הקיימים. בעוד שבעלי עסקים רבים מודעים למגנטים אלה, הבנת מה שהופך אותם שונים יכולה להיות מבלבלת. להלן סקירה מהירה של ההבדלים בין שני סוגי המגנטים, כמו גם תקציר של היתרונות והחסרונות היחסים שלהם:
כדור הארץ הנדיר
מגנטים חזקים במיוחד אלה עשויים להיות מורכבים מנואודימיום או ממאריום, שניהם שייכים לסדרת האלמנטים Lanthanide. סמריום שימש לראשונה בשנות השבעים, כאשר מגנטים של ניאודימיום נכנסו לשימוש בשנות השמונים. גם הניאודימיום וגם הסמריום הם מגנטים אדמה נדירים חזקים ומשמשים ביישומים תעשייתיים רבים כולל הטורבינות והגנרטורים החזקים ביותר וכן יישומים מדעיים.
Neodymium
לפעמים נקרא מגנטים של NDFEB עבור האלמנטים שהם מכילים - ניאודימיום, ברזל ובורון, או סתם NIB - מגנטים ניאודימיום הם המגנטים החזקים ביותר שקיימים. מוצר האנרגיה המרבי (BHMAX) של מגנטים אלה, המייצג את חוזק הליבה, יכול להיות יותר מ- 50 מגו.
בהמקס גבוה - גבוה פי 10 ממגנט קרמי - הופך אותם לאידיאליים עבור יישומים מסוימים, אך ישנו פיצוי: לניאודימיום יש עמידות נמוכה יותר ללחץ תרמי, מה שאומר שכאשר הוא חורג מטמפרטורה מסוימת, הוא יאבד את יכולתו לתפקד. ה- TMAX של מגנטים של Neodymium הוא 150 מעלות צלזיוס, כמחצית מזה של קובלט סמריום או קרמיקה. (שימו לב שהטמפרטורה המדויקת בה מגנטים מאבדים את כוחם כאשר הם נחשפים לחום יכולה להשתנות מעט על בסיס הסגסוגת.)
ניתן להשוות בין מגנטים על סמך הטקורי שלהם. כאשר מגנטים מחוממים לטמפרטורות העולות על ה- TMAX שלהם, ברוב המקרים הם יכולים להתאושש לאחר הקירור; ה- TCURIE הוא הטמפרטורה שמעבר לשם התאוששות לא יכולה להתרחש. עבור מגנט Neodymium, Tcurie הוא 310 מעלות צלזיוס; מגנטים של Neodymium המחוממים לטמפרטורה זו או מעבר לכך, לא יוכלו לשחזר פונקציונליות בעת קירור. גם למגנטים של סמריום וגם קרמיקה יש TCuries גבוהים יותר, מה שהופך אותם לבחירה טובה יותר עבור יישומים בעלי חום גבוה.
מגנטים של Neodymium עמידים ביותר להתייצב על ידי שדות מגנטיים חיצוניים, אך הם אכן נוטים להחליד ורוב המגנטים מצופים כדי לספק הגנה מפני קורוזיה.
קובלט סמריום
Samarium Cobalt, או SACO, מגנטים הפכו לזמינים בשנות השבעים, ומאז הם שימשו במגוון רחב של יישומים. אף על פי שאינו חזק כמו מגנט ניאודימיום - למגנטים של קובלט של סמריום בדרך כלל יש BHMAX של בערך 26 - למגנטים אלה יש את היתרון בכך שהם יכולים לעמוד בטמפרטורות גבוהות בהרבה מאשר מגנטים של ניאודימיום. ה- TMAX של מגנט קובלט סמריום הוא 300 מעלות צלזיוס, והטקורי יכול להיות עד 750 מעלות צלזיוס. הכוח היחסי שלהם בשילוב עם יכולתם לעמוד בטמפרטורות גבוהות במיוחד הופך אותם לאידיאליים ליישומים בעלי חום גבוה. בניגוד למגנטים של Neodymium, למגנטים של קובלט של סמריום יש עמידות טובה בפני קורוזיה; הם גם נוטים להיות בעלי מחיר גבוה יותר ממגנטים של ניאודימיום.
קֵרָמִי
מגנטים קרמיים עשויים בריום או סטרונציום, מגנטים קרמיים היו בסביבה ארוכה יותר ממגנטים אדמה נדירים ושימשו לראשונה בשנות השישים. מגנטים קרמיים הם בדרך כלל פחות יקרים ממגנטים אדמה נדירים, אך הם אינם חזקים עם Bhmax טיפוסי של כ -3.5 - בערך עשירית או פחות מזו של מגנטים של ניאודימיום או סמריום.
לגבי חום, למגנטים קרמיים יש TMAX של 300 מעלות צלזיוס, וכמו מגנטים סמריום, TCURIE של 460 מעלות צלזיוס. מגנטים קרמיים עמידים מאוד בפני קורוזיה ולרוב אינם דורשים ציפוי מגן. הם קלים למגנטיות והם גם יקרים פחות ממגנטים של ניאודימיום או סמריום; עם זאת, מגנטים קרמיים הם שבירים מאוד, מה שהופך אותם לבחירה גרועה ליישומים הכרוכים בכפיפה או לחץ משמעותי. מגנטים קרמיים משמשים בדרך כלל להפגנות בכיתה ויישומים תעשייתיים ועסקיים פחות חזקים, כמו גנרטורים או טורבינות בדרגה נמוכה יותר. הם עשויים לשמש גם ביישומים ביתיים ובייצור גיליונות מגנטיים ושילוט.