Неодимовий магніт можна зробити. Виготовлення магніту в домашніх умовах


Унікальні властивості деяких речовин завжди дивували людей своєю незвичністю. Особливу увагупривабила здатність деяких металів та каміння – відштовхуватися чи притягуватися один до одного. Протягом усіх епох це викликало інтерес мудреців та величезне здивування простих обивателів.

Починаючи з 12 – 13 століть його почали активно застосовувати у виробництві компасів та інших інноваційних винаходів. Сьогодні можна побачити поширеність та різноманітність магнітів у всіх сферах нашого життя. Щоразу, коли ми зустрічаємо черговий виріб з магніту, ми часто запитуємо себе: «Так як же роблять магніти?»

Види магнітів

Існує кілька видів магнітів:

  • Постійний;
  • Тимчасовий;
  • електромагніт;

Відмінність перших двох магнітів полягає в їхньому ступені намагніченості та часу утримання поля всередині себе. Залежно від складу, магнітне поле буде слабшим або сильнішим і більш стійким до впливу зовнішніх полів. Електромагніт не є справжнім магнітом, це лише ефект електрики, що створює магнітне поле навколо металевого сердечника.

Цікавий факт: вперше дослідження про цю речовину були зроблені нашим вітчизняним ученим Петром Перегріном. У 1269 році їм була випущена «Книга про магніт», в якій описувалися унікальні властивості речовини та її взаємодії з навколишнім світом.

Із чого роблять магніти?


Для виробництва постійних та тимчасових магнітів використовують залізо, неодим, бор, кобальт, самарій, альнико та ферити. Вони в кілька етапів подрібнюються і разом плавляться, дбають або спресовуються до отримання постійного або тимчасового магнітного поля. Залежно від виду магнітів та необхідних характеристик, змінюється склад та пропорції компонентів.

Матеріали на тему:

Як і з чого роблять цемент?

Таке виробництво дозволяє отримати три види магнітів:

  • Пресовані;
  • Литі;
  • Спечені;

Виготовлення магнітів

Електромагніти виробляються за допомогою обмотки дроту навколо металевого осердя. Змінюючи розміри сердечника і довжину дроту змінюють потужність поля, кількість електрики і розміри пристрою.

Вибір компонентів

Постійні та тимчасові магніти виробляються з різною силою полів та стійкістю до навколишніх впливів. Перед початком виробництва, замовник визначає склад та форму майбутніх виробів залежно від місця застосування та дорожнечі виробництва. З точністю до грама підбираються всі компоненти та вирушають на перший етап виробництва.

Виплавлення


Оператор завантажує у електричну вакуумну піч усі компоненти майбутнього магніту. Після перевірки обладнання та відповідності кількості матеріалу, піч закривають. За допомогою насоса з камери відкачують повітря і запускають процес плавки. Повітря з камери витягують для того, щоб запобігти окисленню заліза та можливій втраті потужності полів. Розплавлена ​​суміш самостійно виливається у форму, а оператор очікує на її повне охолодження. В результаті виходить брикет, що вже має магнітні властивості.

РадіоСвіт 2006 №9

Відомо, що помітний вплив магнітного поля відзначається лише залізовмісних матеріалах. Але і ці матеріали розрізняються і діляться на магнітом'які та магнітотверді. Їхня основна відмінність - здатність зберігати намагніченість після закінчення дії магнітного поля. Крім заліза та його сплавів, магнітні властивості мають ферити, що виготовляються з порошку двоокису заліза з різними присадками (барій, кобальт, стронцій та ін) методом гарячого пресування під великим тиском.

З магнітом'яких феритів виготовляють сердечники трансформаторів та дроселів, магнітотверді ферити йдуть на виготовлення постійних анізотропних магнітів.

У побутових умовах можна виготовити непогані постійні магніти із легованих сталей. Не вдаючись у тонкощі сортаменту марок сталей, можна сказати, що для виготовлення придатні сталі, що гартуються. Під рукою завжди знайдуться старі надфілі, напильники, ножівкові полотната ін Підібраний матеріал спочатку необхідно "відпустити", нагрівання до червоного гартування, а потім повільно охолодити. Після виготовлення заготовки магніту її гартують - нагрівають до світло-червоного гартування і різко охолоджують холодній воді. Чим сильніше загартування, тим краще буде магніт.

Процес намагнічування можна провести на нескладній установці, що складається з котушки індуктивності та запобіжника. Котушка намотана на каркасі такого діаметру, щоб усередині містилася заготівля магніту. Наприклад, виготовлення котушки я використовував каркас від імпортного припою (h=40 мм, D=50 мм, d=22 мм).

Котушка намотана проводом ПЕВ-2 діаметром 2 мм і містить близько 500 витків. Вона укріплена на підставі та підключена до мережі через плавкий запобіжник та вимикач. Заготівлю поміщають усередину котушки, встановлюють запобіжник та замикають вимикач. Запобіжник одразу ж згоряє, але за цей час заготівля встигає намагнітитися.

Для запобіжника можна використовувати тонку мідний дріт. Для безпеки її потрібно помістити в скляну трубку від запобіжника, що згорів, і засипати чистим кварцовим піском(Для надійного гасіння розряду).

Струм перегорання плавкого запобіжника з дроту I пп можна приблизно розрахувати за емпіричною формулою:

I пп = (d-0,005)/K де d - діаметр дроту, мм (до 0,2 мм);

До - постійний коефіцієнт (для міді К=0,034). З цієї формули випливає, що діаметр дроту для плавкого запобіжника

d = К * I пп +0,005.

Установка у запропонованому варіанті дозволяє отримати постійні магніти силою до 200 мТл, що цілком достатньо для застосування в конструкціях, що містять мікросхеми перетворювачів магнітного поля (ПМП).

Цю ж установку можна використовувати для розмагнічування радіомонтажного інструменту, включивши котушку через понижувальний трансформатор з вихідною напругою не більше 6 В. Живлення подається на котушку при її розташуванні на відстані не менше 1 м від інструменту, що розмагнічується, її беруть в руку, підносять до інструменту і повільно видаляють, описуючи кола, що розширюються.

При роботі з індукційною котушкою при включенні в мережу (220 В) дотримуйтесь правил техніки безпеки.

І.СЕМЕНОВ, м.Дубна Московської обл.

Всім знайомі часи "Золотої лихоманки", коли люди продавали все своє майно і йшли на пошуки золота. Сьогодні пошук скарбів є своєрідним хобі, яким захоплюється чимало людей. Деякі шукають золото, інші шукають інші метали. Щоб спростити процес пошуків можна придбати пошуковим магнітом, який ми виготовимо зараз.

Отже, спочатку подивимося, як це робить автор корисною для багатьох саморобки у своєму відео

Нам знадобиться:
- зварювальний апарат;
- болгарка;
- кувалди;
- Набір інструментів, щоб гнути, кріпити;
- захисна маска;
- металевий прут;
- Труба;
- епоксидний клей;
- Неодимовий магніт намагніченістю N42.


Відразу відзначимо, що прут має бути досить міцним і гладким, оскільки він буде використаний для виготовлення кріплення для мотузки. Неодимовий магніт, який використовує автор, має потужність відриву в 240 кг. З інших інструментів нам знадобляться плоскогубці та надфіль. З матеріалами все ясно, і це означає, що можна сміливо приступати до роботи.


Насамперед нам потрібно зігнути наш металевий прут і надати йому трохи круглу форму. Так як прут міцний, то радиться використовувати кувалду.



Після нарізки обробляємо шматок труби, щоб він був максимально гладким у країв. Обробляти ми почнемо за допомогою болгарки.


Далі беремо надфіль та ретельно обробляємо внутрішню частинушматок труби. У автора відеоролика, наприклад, вся труба в іржі, яка обов'язково не дозволить клею і самої конструкції тримаються стабільно, що дуже важливо.


Наступною справою нам знадобиться допомога зварювального апарату, оскільки необхідно приварити шматок прута до шматка від металевої труби, щоб отримати вушко. Зайві частини лозини відрізаємо болгаркою.

Ще в Стародавньому Китаїзвернули увагу на властивість деяких металів притягувати. Це фізичне явище отримало назву магнетизм, а матеріали, що мають цю здатність, назвали магнітами. Зараз ця властивість активно використовується в радіоелектроніці та промисловості, а особливо потужні магніти використовують, у тому числі і для підняття та транспортування великих обсягів металу. Застосовуються властивості цих матеріалів і в побуті – багатьом відомі магнітні листівки та літери для навчання дітей. Які магніти бувають де їх використовують, що таке неодимовий, про це розповість цей текст.

Види магнітів

У сучасному світіїх класифікують за трьома основними категоріями за типом створюваного ними магнітного поля:

  • постійні, що складаються з природного матеріалу, Що володіє цими фізичними властивостями, наприклад, неодимові;
  • тимчасові, що мають ці властивості під час знаходження в полі дії магнітного поля;
  • електромагніти – це витки дроту на сердечнику, що створюють електромагнітне поле під час проходження енергії по провіднику.

У свою чергу, найпоширеніші постійні магніти поділяються на п'ять основних класів, за своїм хімічним складом:

  • феромагніти на основі заліза та його сплавів з барієм та стронцієм;
  • неодимові магніти, що мають у своєму складі рідкоземельний метал неодим, у сплаві із залізом та бором (Nd-Fe-B, NdFeB, NIB);
  • самарієво-кобальтові сплави, що мають порівняні з неодимовими магнітні характеристики, але в той же час ширший температурний діапазон застосування (SmCo);
  • сплав Альнико, він же ЮНДК, цей сплав відрізняється високою корозійною стійкістю та високою температурною межею;
  • магнітопласти, що є сумішшю магнітного сплаву зі сполучною, це дозволяє створити вироби різних формта розмірів.

Сплави магнітних металів тендітні і досить дешеві вироби, що мають середні якості. Зазвичай це сплав оксиду заліза з феритами стронцію та барію. Температурний діапазон стабільної роботи магніту не вищий за 250-270°C. Технічні характеристики:

  • коерцитивна сила – близько 200 кА/м;
  • залишкова індукція – до 0,4 Тесла;
  • середній термін служби – 20-30 років.

Що таке неодимові магніти

Це найбільш потужні з постійних, але в той же час досить тендітні та нестійкі до корозії, в основі цих сплавів лежить рідкоземельний мінерал – неодим. Це найсильніший магніт із постійних.

Характеристики:

  • коерцитивна сила – близько 1000 кА/м;
  • залишкова індукція – до 1,1 Тесла;
  • середній термін служби – до 50 років.

Їх застосування обмежує лише низьку межу температурного діапазону, для найбільш термостійких марок неодимового магніту це 140°C, тоді як менш стійкі руйнуються при температурі понад 80 градусів.

Самарієвокобальтові сплави

Ті, що володіють високими технічними характеристикамиале в той же час дуже дорогі сплави.

Характеристики:

  • коерцитивна сила – близько 700 кА/м;
  • залишкова індукція – до 0,8-1,0 Тесла;
  • середній термін служби – 15-20 років.

Вони використовуються для складних умов роботи: високі температури, агресивні середовища та велике навантаження. Через порівняно високої вартостіїх застосування дещо обмежене.

Альнико

Порошковий сплав з кобальту (37-40%) з додаванням алюмінію та нікелю також має хороші експлуатаційними характеристиками, крім того, здатністю зберігати свої магнітні властивості при температурах до 550°C. Їхні технічні характеристики нижчі, ніж у феромагнітних сплавів і становлять:

  • коерцитивна сила – близько 50 кА/м;
  • залишкова індукція – до 0,7 Тесла;
  • середній термін служби – 10-20 років.

Але, незважаючи на це, саме цей сплав найцікавіший для застосування у науковій сфері. Крім того, додавання до сплаву титану і ніобію сприяє підвищенню коерцетивної сили сплаву до 145-150 кА/м.

Магнітопласти

Використовуються в основному в побуті для виготовлення магнітних листівок, календарів та інших дрібниць, характеристики магнітного поля трохи падають через меншу концентрацію магнітного складу.

Це основні типи постійних магнітів. Електромагніт за принципом дії та застосування дещо відрізняється від таких сплавів.

Цікаво.Неодимові магніти використовуються практично повсюдно, у тому числі і в дизайні для створення парячих конструкцій, і в культурі для цих цілей.

Електромагніт та демагнітизатор

Якщо електромагніт створює поле при проходженні через витки обмотки електроенергії, демагнітизатор, навпаки, знімає залишкове магнітне поле. Застосовувати цей ефект можна з різною метою. Наприклад, що можна зробити демагнітізатором? Раніше демагнітизатор використовувався для розмагнічування головок магнітофонів, кінескопів телевізорів і виконання інших функцій подібного роду. Сьогодні його найчастіше застосовують у кілька незаконних цілях для розмагнічування лічильників після застосування на них магнітів. Крім того, цей пристрій можна і потрібно застосовувати для зняття залишкового магнітного поля з інструментів.

Складається демагнітізатор зазвичай зі звичайної котушки, інакше кажучи, за пристроєм цей прилад повністю повторює електромагніт. На котушку подається змінна напруга, після чого пристрій, з якого ми знімаємо залишкове поле, забирається із зони дії демагнітизатора, після чого він відключається

Важливо!Використання магніту для «підкрутки» лічильника є незаконним і тягне за собою штраф. Неправильне використання демагнітизатора може призвести до повного розмагнічування приладу та його виходу з ладу.

Самостійне виготовлення магніту

Для цього достатньо знайти металевий брусок зі сталі або іншого феросплаву, можна використовувати складовий осердя трансформатора, після чого зробити обмотку. Намотати на сердечник кілька витків мідного обмотувального дроту. Для безпеки варто включити до схеми плавкий запобіжник. Як зробити потужний магніт? Для цього потрібно збільшувати силу струму в обмотці, чим вона вища, тим більша магнітна сила пристрою.

При включенні пристрою в мережу і подачі електроенергії на обмотку, пристрій буде притягувати метал, тобто фактично це справжнісінький електромагніт, нехай і кілька спрощеної конструкції.

У світі широко використовується енергія магнітного поля. Як у промисловості, радіоелектроніці та електриці, так і в побутових цілях. Для генерації магнітного поля створено десятки різних пристроїв, і навіть використовуються природні властивості мінералів.

Найбільшого поширення серед постійних набув неодимовий магніт. Його використання та широке поширення пов'язано як з його вартістю, так і відмінними технічними характеристиками. Його недоліками є: схильність до корозії та страх високих температур. З цієї причини в складних умовах роботи застосовуються інші типи, які не мають цих обмежень.

Відео

*інформацію розміщено в ознайомлювальних цілях, щоб подякувати нам, поділіться посиланням на сторінку з друзями. Ви можете надіслати цікавий нашим читачам матеріал. Ми будемо раді відповісти на всі ваші запитання та пропозиції, а також почути критику та побажання за адресою [email protected]

Під неодимом мають на увазі сильний незмінний магнітний матеріал. Він доступний для всіх людей, тому його можна використовувати для різних цілей. Це рідкісноземельний магніт, який включає до складу атом з лантанідів або актинідів. На відміну від керамічного магніту ця конструкція досить міцна та намагнічена.

Область використання неодимового магніту

Неодимові магніти - це недорогі конструкції, які часто застосовуються для промислових та побутових цілей. Дослідники та любителі також можуть використовувати ці матеріали для створення власних проектіві наукових досліджень. У всіх жорстких дисках, якими обладнані сучасні комп'ютери, є неодимовий магніт. Він спрямовує голку для правильного зчитування необхідної інформації.

Неодимовий магніт можна знайти в дорогій акустичній системі, меблевих кріпленнях, різноманітній фурнітурі та багатьох інших речах. Представлені магніти можуть бути використані для створення сувенірної продукції. Існує єдиний недолік цього матеріалу – при високому температурному режимінеодимовий магніт може втратити свої первісні властивості та енергію. Саме з цієї причини фахівці не рекомендують застосовувати ці конструкції в електронних та електричних приладівде генерується велика кількість теплової енергії.

Переваги неодимового магніту

Головна перевага – це неймовірна сила. Великі за розмірами магніти можуть витримати вагу 10 кілограм. Якщо з'єднати між собою два магніти і при цьому не враховувати правильний кут, можна отримати травму шкіри, настільки сильне тяжіння між ними. Тому магнітні кріплення часто використовуються в меблеве виробництводля створення надійного кріпильного елемента.

Нерідко представлені конструкції можна зустріти у розважальному чи освітньому проекті. Велика кількістьлюдей вже змогли оцінити тривалість експлуатації таких магнітів. Протягом ста років втрачається лише 1% власної магнітної енергії. Феритові магніти найчастіше створювалися як підкови, щоб замкнути лінію магнітного поля. Таким чином, виробники намагалися збільшити термін служби такої конструкції. Зараз найкраще купувати та використовувати неодимові магніти, які можуть мати будь-яку форму, і не втрачатимуть свою магнітну енергію.

З чого роблять неодимові магніти?

Під час виробництва цієї конструкції виробники використовують унікальний сплав неодиму, заліза та бору. Він відрізняється високою силоюнамагнічування, тому рідко втрачає свої властивості. Цей постійний рідкісноземельний магніт можна зустріти в генераторах, масляних фільтрах, а також медичної техніки. Неодимовий магніт 50х30 найчастіше використовують у сучасних апаратах, призначених для магнітно-резонансної томографії.

Бор – це максимально твердий елемент. Він поступається своїм фізичним властивостямалмазів, нітриду бор та сплаву кремнію та вуглецю.

Залізо - це метал, який у вільному стані має сіруватий чи білий відтінок. Його використовують у різноманітних домішках, щоб підвищити показники крихкості та твердості. Має яскраво виражені магнітні властивості. Неодим має сріблясто-білий колір з невеликим золотистим відтінком. Він досить легко може окислюватись у повітрі. Найчастіше цей метал застосовується як компонент сплаву.