A ritkaföldfém-mágnesek felhasználása motorokhoz

Az ember által ismert egyik érdekesebb mágneses eszköz a mágneses erőtér, amelyet ritkaföldfémek, például vas, kobalt vagy titán hozhatnak létre. Az elsőként használt ritkaföldfém a ritkaföldfém-szamáriumon, majd később az átmenetifém-kadmiumon alapult. Szmalto-kobalt (SMCo) mágneses anyagként is emlegetik, eredetileg az 1960-as évek végén fejlesztették ki, és hatékonyabbnak bizonyult, mint a korábbi állandó mágneses anyagok. Azóta számos más ritkaföldfémet használnak mágneses tárgyak gyártásához.

Az összes nagy sűrűségű fém felhasználható állandó mágnesek készítésére, mivel nagyszámú elektromos taszító és vonzási tulajdonsága van. Ezen ötvözetek közül sok testreszabható, hogy bármilyen kívánt alakot felvegyen. Ezeknek a tulajdonságoknak köszönhetően ideálisak a nagy szilárdságot és könnyűséget igénylő alkalmazásokhoz. Ezen ötvözetek némelyike, mint például a kobalt, a titán és az acél, már széles körben használatos.

Más ötvözetek törékenyebbek, mint mások. Ide tartoznak a kobaltötvözetek, amelyek állítólag erősebbek és könnyebbek a vasnál. A törékenyebbek közé tartozik a titán és a nikkel. Kifejlesztettek olyan ritkaföldfém-mágneseket is, amelyek az elektromosságtól eltérő alkalmazásokban is ígéretesek. Például erős mágneseket mostanában miniatűr mágnesek építésére használnak távirányítós hajók meghajtására.

Kattintson termékeink megtekintéséhez: Szinterezett NdFeB mágnes

Sokféle ritkaföldfém létezik, amelyek különböző vonzó mágneses tulajdonságokkal rendelkeznek. Az ónnak, alumíniumnak, réznek, nikkelnek és foszfornak mind különböző erősségei és egyéb jellemzői vannak, amelyeket a mágnestervezőknek szem előtt kell tartaniuk. Különféle ionokat is képesek előállítani. Ezen ionok előállításának módja is fontos. A ritkaföldfémek bizonyos típusai negatív, míg mások pozitív ionokat termelnek. Az előállított ionok tulajdonságai különböztetik meg őket egymástól.

A különösen nagy porozitású ötvözetek erős elektromágneses mezőket hozhatnak létre. Két ritkaföldfém erős összekapcsolása olyan típusú mágneses mezőt hozhat létre, amely sokkal kisebb, mint az elektromos, de elég erős ahhoz, hogy protonvonzást váltson ki. Ez az alapja néhány ma használt hatékonyabb motornak. Az ilyen motorok úgy működnek, hogy a mágneses mezőt elektromágnesek sorozatának meghajtására használják, és ennek erősítésére a mágneseket meghatározott irányban helyezik el.

A leggyakoribb példák ezekre a motorokra az nDFeb mágnesekkel készültek. Ezeknek a mágneseknek, amelyek egy spinelnek vannak, olyan sajátos orientációjuk van, amely lehetővé teszi számukra, hogy bizonyos módon reagáljanak egy általános, jól ismert elektromos áramra. A nagy mágneses erősségű nDFeb mágnesek által keltett mágneses erő elég erős ahhoz, hogy kiemeljen egy autót vagy egy repülőgépet a levegőből. Nagy méretük mellett könnyű konstrukciójuknak köszönhetően nagyon gyorsan mozognak is. Olyan alkalmazásokhoz tervezték őket, ahol nagyon erős mágneses térre van szükség, például űrben vagy víz alatt.

A ritkaföldfém mágneseket használó hatékonyabb motorok azok, amelyek fő anyaga tömör vas. Ezeknek a motoroknak számos előnye van, amelyek közül a legnyilvánvalóbb, hogy képesek hosszú ideig fenntartani az erős mágneses teret. Ezeknek az ötvözeteknek az a további előnyük, hogy képesek elektromos áramot vezetni. Az ezekből az ötvözetekből épített motorok bármit képesek meghajtani, legyen szó járműről, hajóról vagy házról: robusztusak és strapabíróak, erős mágneses képességük pedig mindenféle alkalmazásra alkalmassá teszi őket.

Amellett, hogy ritkaföldfémeket használnak motorjaik felépítéséhez, az ezeket a motorokat gyártó cégek más ötvözeteket is használnak, hogy növeljék szilárdságukat és élettartamukat. Sok ötvözet bórnak nevezett tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek lehetővé teszik, hogy erősebbek legyenek, mint a szokásos vas. Sok más ötvözet is rendelkezik a wolfram tulajdonságaival, amely nagyon erős és képlékeny fém. Ezen ötvözetek többsége egyedülálló elektrosztatikus töltéssel rendelkezik, amely lehetővé teszi, hogy nagyon erős elektromos töltést tartsanak fenn, ha váltakozó elektromos áramnak vannak kitéve. Ezek az ötvözetek különösen jól alkalmazhatók olyan alkalmazásokban, ahol nagyon alacsony az energiafogyasztás, vagy ahol hosszú ideig kell erős mágneses teret kibírniuk.