Magneti su beskrajan izvor zabave, a da ne spominjemo praktičnost kada su u pitanju bilješke u hladnjaku i bijele ploče! Ali kada je u pitanju industrijska upotreba, kao što su one koje koriste zračne snage i NASA, samo jedna vrsta magneta je dobra. Zovu se magneti rijetkih zemalja, skup jakih trajnih magneta napravljenih od legura određenih zemljanih elemenata. Ovi elementi spadaju u kategoriju rijetkih zemnih elemenata (ili metala), koji su zbirka od sedamnaest elemenata u periodnom sustavu; naime skandij, itrij i petnaest lantanida. Unatoč svom nazivu, rijetkih zemnih elemenata zapravo ima dosta, ali su tako nazvani zbog svojih geokemijskih svojstava, rijetko se nalaze u ekonomski iskoristivim koncentracijama.
Elementi rijetkih zemalja su feromagnetski, što znači da se poput željeza mogu magnetizirati. Međutim, budući da većina rijetkih zemljanih elemenata ima niske Curie temperature (temperatura na kojoj pokazuju magnetska svojstva), što znači da su magnetski samo pri niskim temperaturama. Međutim, većina tvori spojeve s prijelaznim metalima poput željeza, nikla i kobalta, koji imaju više Curie temperature, pa se stoga mogu miješati s njima kako bi se poboljšala njihova prirodna magnetska svojstva. Postoje dvije vrste: neodimijski magneti i magneti od samarija i kobalta. Prvi, izumljeni 1980-ih, najjači su i najpristupačniji tip magneta rijetkih zemalja, izrađen je od neodima, željeza i bora (kemijska formula: Nd2Fe14B). S druge strane, magneti od samarija-kobalta (kemijska formula: SmCo5), prva izumljena obitelj magneta rijetkih zemalja, manje se koriste od neodimijskih magneta zbog njihove veće cijene i slabije snage magnetskog polja. Međutim, samarij-kobalt ima višu Curie temperaturu, stvarajući nišu za ove magnete u aplikacijama gdje je potrebna velika jakost polja pri višim radnim temperaturama.
Neodimijski magneti se obično koriste u većini računalnih tvrdih diskova i raznim audio zvučnicima. Oni također imaju niz važnih medicinskih primjena, među kojima je i tehnologija magnetske rezonancije (ili MRI). Također su dio pogonskih mehanizama za električne i hibridne motore, servomotore, akumulatorske alate i komande servo upravljača. Motori od samarija i kobalta obično se koriste u konstrukciji električnih gitara, vrhunskih motora Slotcar trkaćih motora i turbostrojeva. Osim toga, elementi rijetkih zemalja koriste se kao katalizatori u industriji krekiranja nafte i za izradu opreme za auto-emisije, a mogu imati mnoge buduće primjene za zelenu tehnologiju. Samarij-kobaltni magneti također se mogu koristiti u izradi kriogenih i visokotemperaturnih sustava za buduća putovanja u svemir.
Izvorno, visoka cijena ovih magneta ograničavala je njihovu upotrebu na aplikacije koje zahtijevaju kompaktnost zajedno s velikom jakošću polja, ali počevši od 1990-ih, magneti rijetkih zemalja postali su stalno jeftiniji, a niska cijena inspirirala je nove upotrebe (kao što su magnetske igračke za djeca).
Napisali smo mnogo članaka o magnetima za Universe Today. Evo članka o tome gdje kupiti magnete, a evo i članka o tome od čega su napravljeni magneti .
Ako želite više informacija o magnetima rijetkih zemalja, provjerite Početna stranica Magnetike rijetkih zemalja , a ovdje je poveznica na Wikipedija: Magneti rijetkih zemalja .
Također smo snimili cijelu epizodu Astronomy Cast sve o magnetizmu. Slušaj ovdje, Epizoda 42: Magnetizam posvuda .
Izvori:
http://en.wikipedia.org/wiki/Rare_earth_element
http://en.wikipedia.org/wiki/Curie_temperature
http://blogs.wsj.com/chinarealtime/2010/11/02/video-how-a-rare-earth-magnet-works/
http://en.wikipedia.org/wiki/Rare-earth_magnet
http://en.wikipedia.org/wiki/Neodymium_magnet
http://en.wikipedia.org/wiki/Samarium-cobalt
