Het gebruik van zeldzame-aardemagneten voor motoren

Een van de interessantere magnetische apparaten die de mens kent, is een magnetisch krachtveld dat kan worden gecreëerd door een zeldzaam aardmetaal zoals ijzer, kobalt of titanium. Het eerste zeldzame aardmetaal dat werd gebruikt, was gebaseerd op het zeldzame aardmetaal samarium en later op het overgangsmetaal cadmium. Het wordt ook wel het smalto-kobalt (SMCo) magnetische materiaal genoemd en werd aanvankelijk eind jaren zestig ontwikkeld en bleek efficiënter te zijn dan eerdere permanente magnetische materialen. Sindsdien zijn een aantal andere zeldzame aardmetalen gebruikt bij de vervaardiging van magnetische artikelen.

Alle metalen met een hoge dichtheid kunnen worden gebruikt om permanente magneten te maken vanwege hun hoge aantal elektrische afstotings- en aantrekkingseigenschappen. Veel van deze legeringen kunnen worden aangepast om elke gewenste vorm aan te nemen. Deze eigenschappen maken ze ideaal voor gebruik in toepassingen die veel sterkte en lichtgewicht vereisen. Sommige van deze legeringen, zoals kobalt, titanium en staal, worden al op grote schaal gebruikt.

Andere legeringen zijn brosser dan andere. Deze omvatten de kobaltlegeringen, waarvan wordt gezegd dat ze sterker en lichter zijn dan ijzer. Enkele van de andere, meer brosse, zijn titanium en nikkel. Er zijn ook zeldzame-aardemagneten ontwikkeld die veelbelovend zijn in andere toepassingen dan elektriciteitsgerelateerde toepassingen. Zo worden nu bijvoorbeeld sterke magneten gebruikt om miniatuurmagneten te bouwen voor het aandrijven van op afstand bestuurbare boten.

Klik om onze producten te bezoeken: Gesinterde NdFeB-magneet

Er zijn veel verschillende soorten zeldzame aardmetalen met verschillende aantrekkelijke magnetische eigenschappen. Tin, aluminium, koper, nikkel en fosfor hebben allemaal verschillende sterktes en andere kenmerken waar magneetontwerpers rekening mee moeten houden. Ze kunnen ook verschillende soorten ionen produceren. De manier waarop deze ionen worden geproduceerd, is ook belangrijk. Bepaalde soorten zeldzame aardmetalen produceren negatieve ionen, terwijl andere positieve ionen produceren. Het zijn de eigenschappen van de geproduceerde ionen die hen onderscheiden.

Legeringen met een bijzonder hoge porositeit kunnen sterke elektromagnetische velden produceren. Het sterk aan elkaar binden van twee zeldzame aardmetalen kan een soort magnetisch veld produceren dat veel kleiner is dan het elektrische veld, maar sterk genoeg is om protonaantrekking te veroorzaken. Dit is de basis van enkele van de efficiëntere motoren die tegenwoordig worden gebruikt. Dergelijke motoren werken door het magnetische veld te gebruiken om een ​​reeks elektromagneten aan te drijven en om dit te versterken worden de magneten in een bepaalde richting geplaatst.

De meest voorkomende voorbeelden van deze motoren zijn onder meer die gemaakt met nDFeb-magneten. Deze magneten, die een spinel zijn, hebben een bepaalde oriëntatie waardoor ze op een bepaalde manier kunnen reageren op een gewone, bekende elektrische stroom. De magnetische kracht die door deze nDFeb-magneten wordt geproduceerd, is krachtig genoeg om een ​​auto of vliegtuig uit de lucht te tillen. Naast hun grote formaat kunnen ze dankzij hun lichtgewicht constructie ook zeer snel bewegen. Ze zijn ontworpen voor gebruik in toepassingen waarbij een zeer sterk magnetisch veld nodig is, zoals in de ruimte of onder water.

De efficiëntere motoren die zeldzame-aardemagneten gebruiken, zijn motoren die massief ijzer als hoofdmateriaal gebruiken. Er zijn veel voordelen aan deze motoren, waarvan het meest voor de hand liggende is dat ze in staat zijn gedurende een lange periode een sterk magnetisch veld in stand te houden. Deze legeringen hebben als bijkomend voordeel dat ze elektriciteit kunnen geleiden. De uit deze legeringen opgebouwde motoren kunnen alles aandrijven, of het nu een voertuig, een schip of een huis is: ze zijn robuust en duurzaam, en hun vermogen om een ​​sterk magnetisme te ondersteunen maakt ze geschikt voor allerlei toepassingen.

Naast het gebruik van zeldzame aardmetalen voor de constructie van hun motor, gebruiken de bedrijven die deze motoren produceren ook andere legeringen om hun sterkte en levensduur te vergroten. Veel legeringen hebben eigenschappen die boor worden genoemd, waardoor ze sterker zijn dan het gewonere ijzer. Veel andere legeringen hebben de eigenschappen van wolfraam, een zeer sterk en ductiel metaal. De meeste van deze legeringen hebben een unieke elektrostatische lading, waardoor ze een zeer sterke elektrische lading kunnen behouden wanneer ze worden blootgesteld aan wisselstroom. Deze legeringen zijn bijzonder geschikt voor toepassingen waarbij het stroomverbruik zeer laag is, of waar ze lange tijd een sterk magnetisch veld moeten ondersteunen.