Inhoud
Zeldzame aardmagneten en keramische magneten zijn beide soorten permanente magneten; ze zijn allebei samengesteld uit materialen die, zodra ze een magnetische lading krijgen, hun magnetisme jarenlang behouden, tenzij ze beschadigd raken. Niet alle permanente magneten zijn echter hetzelfde. Zeldzame aarde en keramische magneten verschillen in hun sterkte en veerkracht omdat ze zijn gemaakt van verschillende metaallegeringen.
Chemische samenstelling
Keramische magneten worden ook harde keramische magneten of ferri-magneten genoemd. Ze zijn gemaakt van strontium of bariumferriet. Er zijn twee soorten zeldzame-aardmagneten: samarium-kobalt (SmCo) en neodymium-ijzer-boor (NdFeB). SmCo- en NdFeB-magneten worden "zeldzame aarde" genoemd omdat ze volgens de magneetman zijn gemaakt van de zeldzame aarde of lanthanideserie van het periodiek systeem der elementen.
Geschiedenis
Keramische magneten worden sinds de jaren 1960 gebruikt. Keramische magneten waren goedkoper en krachtiger dan de aluminium-nikkel-kobalt- en staalmagneten die eerder in gebruik waren geweest en werden al snel populair.SmCo-magneten werden in de jaren zeventig ontwikkeld en waren de eerste van de zeldzame-aardmagneten die werden geproduceerd. NdFeB-magneten kwamen in 1984 beschikbaar.
Sterkte
De sterkte van het magnetische veld dat door een magneet wordt geproduceerd, wordt gekwantificeerd met BHmax, of het maximale energieproduct, dat wordt gemeten in MegaGauss Oersted (MGOe). Hoe hoger de BHmax, hoe krachtiger de magneet. Keramische magneten hebben een BHmax van 3,5, SmCo heeft een BHmax van 26 en NdFeB zijn de krachtigste van de zeldzame-aardmagneten met een BHmax van 40.
Weerstand tegen thermische stress
Magneten kunnen kracht beginnen te verliezen wanneer ze worden verhit boven een bepaalde temperatuur, bekend als Tmax, en mogen niet worden gebruikt buiten deze temperatuur. Ze zullen echter hun kracht herwinnen als ze onder Tmax worden afgekoeld. Keramische magneten hebben een Tmax van 300 graden Celsius, net als SmCo-magneten, en NdFeB-magneten hebben een Tmax van 150 graden Celsius. Als een magneet te ver boven Tmax wordt verhit, wordt deze uiteindelijk gedemagnetiseerd bij een temperatuur die Tcurie wordt genoemd. Wanneer een magneet boven Tcurie wordt verwarmd, zal deze niet herstellen nadat deze is afgekoeld. Keramische magneten hebben een Tcurie-waarde van 460 graden Celsius, SmCo hebben een Tcurie van 750 en NdFeB hebben een Tcurie van 310 graden.
Duurzaamheid
Naast hun weerstand tegen thermische spanning, variëren magneten ook in hun weerstand tegen andere spanningen. NdFeB-magneten zijn bros en moeilijk te bewerken. Ze corroderen ook gemakkelijk. SmCo-magneten zijn iets minder bros en zijn ook moeilijk te bewerken, maar hebben een hoge weerstand tegen corrosie. SmCo-magneten zijn ook het duurste type magneet. Keramische magneten zijn goedkoper dan zowel SmCo- als NdFeB-magneten en hebben een goede weerstand tegen demagnetisatie en corrosie.