Свойства и широкое применение неодимовых магнитов

Фазы — что лучше — три или одна?

Многие любители электрической техники идут по пути наименьшего сопротивления и, чтобы не заморачиваться, останавливают свой выбор на однофазном статоре для ветряка. Однако у него имеется одна неприятная особенность, нивелирующая простоту сборки, — это вибрация в нагруженном состоянии, по причине непостоянства отдачи тока. Ведь амплитуда такого статора скачкообразна, — достигая максимума, когда неодимовые магниты располагаются над катушками, а после падая до минимума.

А вот, когда генератор сделан по трехфазной системе, то вибрации отсутствуют, и показатель мощности ветряка имеет постоянное значение. Причина такого отличия заключается в том, что ток, падая в одной фазе, в то же время нарастает в другой. И в итоге, ветрогенератор, работающий в трехфазной системе, может быть более эффективным до 50 %, чем точно такой же, но использующий однофазную систему. И главное, — нагруженный трехфазный генератор не дает вибрации, следовательно, мачта не дает повода для жалоб на ветрогенератор в надзирающие органы недоброжелателям из числа соседей, поскольку не создает надоедливого гула.

Кольцевой неодимовый магнит

Эти типы неодимовых магнитов обычно покрыты никелированным защитным покрытием, которое дополнительно предназначено для предотвращения коррозии, ржавления и вредных внешних факторов. Он также защищает кожу и тело человека от вредного воздействия составляющих магнита. Сильные неодимовые кольцевые магниты обладают очень специфическими магнитными свойствами. У них направление намагничивания идет вдоль диаметра, поэтому полюса магнита равномерно распределены по половине его диаметра. Таким образом, одна половина диаметра имеет северный полюс (N), а другая половина диаметра — южный полюс (S).

Максимальная рабочая температура этого типа магнита обычно составляет 80 градусов по Цельсию, если он не усилен дополнительным защитным покрытием. Неодимовые кольцевые магниты имеют цилиндрическую форму с отверстием в центре, дисковую или другие аналогичные формы с отверстием. Они идеально подходят там, где лучше всего закрепить этот тип магнита винтом.

левитирующий горшок для цветок .

Магниты для здоровья – польза и вред

Магниты, польза и вред которых доказаны, необходимо применять для лечения только по показаниям врачей. Существует множество магнитных приборов, каждый из которых оказывает положительное или отрицательное влияние на организм. Применение магнитотерапии, помогает поддерживать хорошее состояние здоровье и тонус организма, но только тогда, когда нет индивидуальных противопоказаний

Перед началом лечения важно сдать все необходимые анализы и проконсультироваться с лечащим врачом. Магниты для лечения в домашних условиях могут быть опасны для жизни

Неодимовый магнит – польза

Неодимовый магнит, польза которого неоспорима и доказана, обладает следующими лечебными свойствами:

• увеличивает кровоток, за счет поступления большего объема кислорода;
• изменяет скорость движения ионов кальция в организме человека, что позволяет применять магниты для лечения артрита;
• изменяет баланс pH (кислотно-щелочной) жидкостей в теле;
• регулирует выработку эндокринных гормонов;
• изменяет в лучшую сторону ферментную активность и скорость биологических процессов;
• меняет вязкость крови.

Неодимовый магнит – вред

Соглашаясь на магнитотерапию, многие пациенты задаются вопросом: вреден ли неодимовый магнит для здоровья. Применение этого вида изучается по сей день, но можно точно сказать, что при правильном использовании и соблюдении техники безопасности магниты не наносят вред организму человека. Оказать вредоносное воздействие могут лишь переменные магнитные поля. Поэтому вокруг мощных линий электропередач существуют зоны отчуждения, находиться в которых долгое время опасно. Неодимовые магниты способны нанести вред только людям с установленным кардиостимуляторами.

Как сделать сильный магнит?

#1

Рассмотрим, как сделать магнит. Самый простой способ – это намагнитить железо. Небольшой кусок стали или железа, например гвоздь, отвертку нужно положить на магнит и оставить в таком положении на несколько часов. Предмет намагнитится и, в свою очередь, станет магнитом. Правда, его сила будет меньше, чем у магнита – донора. Для того, чтобы получить сильный магнит, нужно иметь большой и сильный магнит – донор. В промышленности такие магниты имеют массу более 100 кг.

#2

Таким образом можно смастерить постоянный магнит. Его особенность в том, что у него два четко выраженных полюса, N-северный и S – южный. Даже если разрезать магнит, то получится два постоянных магнита с двумя противоположными полюсами. Полюса отделить нельзя. Обычно южный полюс окрашивают в красный цвет, северный – в синий. Полюса магнита можно проверить с помощью осциллографа или другого магнита. Два одноименных полюса отталкиваются, разноименных – притягиваются

#3

Как сделать магнит, чтобы он был сильнее? Для этих целей нужно изготовить электромагнит. На небольшой каркас из диэлектрика нужно намотать катушку из проволоки, желательно медной. Количество витков приблизительно 1000. По катушке пропускается постоянный ток от батарейки, аккумулятора или другого источника постоянного тока. Пока протекает ток – это электромагнит. Чем больше ток – тем больше сила магнита. После отключения тока магнит потеряет свои свойства.

#4

Внутрь катушки можно вставить металлический сердечник, например болт. Еще лучше обмотать сердечник изолентой или бумагой и по ней наматывать катушку. Протекающий ток способен намагнитить железо, поэтому после выключения тока электромагнит некоторое время не теряет свои свойства. Для того, чтобы предметы, прилипшие к магниту отпали, нужно пропустить ток противоположного направления. Такой способ применяют при погрузке и разгрузке металлолома, уборки металлических опилок.

#5

Итак, рассмотрена инструкция, как сделать магнит своими руками. Никаких больших трудностей в этом нет. Самодельный магнит может иметь различную форму, его можно раскрасить, использовать для различных домашних целей. Все зависит от фантазии и наличия необходимы материалов под рукой. Вот где можно проявить свою изобретательность и креативность!

История

В 1982 году после исследований, мотивированных высокой стоимостью самарий-кобальтовых постоянных магнитов, General Motors (GM) и Sumitomo Special Metals обнаружили соединение Nd ₂ Fe ₁₄ B.. GM работал над разработкой закаленных колесных магнитов на основе нанокристаллов Nd ₂ Fe ₁₄ B., в то время как Sumitomo работал с тем же материалом, но путем спекания .

GM продавал свои изобретения, что привело к основанию Magnequench в 1986 году (после ряда разработок компания стала составной частью Molycorp  (in) ). Компания поставила порошок Nd ₂ Fe ₁₄ B. производителям.

Sumitomo зарегистрировала около 600 патентов на неодимовые магниты. Производственные мощности компании стали частью Hitachi Corporation и производили неодимовые магниты и выдавали лицензии другим компаниям на их производство.

На рынке доминируют китайские производители , в частности, из-за наличия на их территории крупных залежей редкоземельных элементов .

США Департамент энергетики начал исследование , чтобы найти редкие заменители земли для постоянных магнитов. Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E), таким образом , спонсировал различные проекты , такие как Rare Альтернативы Земли в критических технологий (среагировать, которые могут быть переведены на французский как «альтернативы редкоземельных элементов в критических технологий»). В 2011 году ARPA-E выделило на такие проекты около 31,6  миллиона долларов США .

Приложения

Существующие магнитные приложения

Кольцевые магниты

Большинство жестких дисков имеют сильные магниты.

В этом фонарике с ручным приводом используется неодимовый магнит для выработки электроэнергии.

Неодимовые магниты заменили алнико и ферритовые магниты во многих из множества применений в современной технологии, где требуются сильные постоянные магниты, потому что их большая сила позволяет использовать меньшие и более легкие магниты для данного приложения. Вот несколько примеров:

• Головные приводы для компьютера жесткие диски
• Механический электронная сигарета пусковые переключатели
• Замки для дверей
• Музыкальные колонки и наушники
• Магнитные подшипники и муфты
• Настольные ЯМР-спектрометры
• Электродвигатели: (Использование неодимовых магнитов в электродвигателях может снизить потребление энергии вдвое.)
  • Аккумуляторные инструменты
  • Серводвигатели
  • Подъем и компрессор моторы
  • Синхронные двигатели
  • Шпиндель и шаговые двигатели
  • Электрические усилитель руля
  • Приводные двигатели для гибридный и электрические транспортные средства. Электродвигатели каждого Toyota Prius требуется один килограмм (2,2 фунта) неодима.
  • Приводы

• Электрические генераторы за Ветряные турбины (только с возбуждением постоянным магнитом)
• Звуковая катушка
• Разъединители корпусов для розничных медиа[требуется разъяснение]
• В обрабатывающей промышленности мощные неодимовые магниты используются для улавливания инородных тел и защиты продукции и процессов.

Новые приложения

Сферы из неодимового магнита в форме куба

Большая сила неодимовых магнитов вдохновила на новые применения в тех областях, где магниты раньше не использовались, например, магнитные застежки для ювелирных изделий, детские магнитные конструкторы (и другие игрушки с неодимовым магнитом) и в составе закрывающего механизма современного спортивного парашютного снаряжения. Они являются основным металлом в ранее популярных магнитах для настольных игрушек «Buckyballs» и «Buckycubes», хотя некоторые розничные продавцы в США решили не продавать их из соображений безопасности детей. и они были запрещены в Канаде по той же причине.

Однородность напряженности и магнитного поля на неодимовых магнитах также открыла новые области применения в медицине с появлением открытых магнитно-резонансная томография (МРТ) сканеры, используемые для визуализации тела в радиологических отделениях в качестве альтернативы сверхпроводящим магнитам, в которых для создания магнитного поля используется катушка из сверхпроводящего провода.

Неодимовые магниты используются в качестве хирургически установленной антирефлюксной системы, которая представляет собой полосу магнитов. хирургически имплантированный вокруг нижний сфинктер пищевода лечить гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь (ГЭРБ). Они также были имплантирован в кончики пальцев для того, чтобы предоставить чувственное восприятие магнитных полей, хотя это экспериментальная процедура, популярная только среди биохакеров и шлифовальные машины.

Как выбрать поисковый магнит

Отличаются поисковые магниты по конструкции, вариантам использования, весу, мощности и размерам. Такое разнообразие застает новичка врасплох. Выбрать поисковой магнит помогут техники и лайфхаки успешной «магнитной рыбалки». 

Односторонний или двухсторонний

Существует две основных разновидности поисковых магнитов, применяемых в различных направлениях

Выбор зависит от условий использования, поэтому перед тем, как купить односторонний или двухсторонний агрегат, важно сравнить их преимущества и недостатки:

Какой вес поискового магнита выбрать

Средний вес поисковых магнитов составляет 0,2-4 кг. В арсенале нужно иметь агрегат силой притяжения, как минимум в 100-200 кг. Приобретая такой прибор, поисковик сможет поднять со дна ровную металлическую пластину с гладкой и чистой поверхностью или небольшие предметы. В реальных условиях обрастание илом, водорослями, течение ослабляет действие магнита. В итоге получается, что имея силу притяжения в 100 кг, конструкция осилит предмет весом не более 7-10 кг.

Опираясь на отзывы владельцев, лучше выбрать магнит с более мощными характеристиками – 200-400 кг. Они примагнитят интересные вещицы, минуя бесценные железки.  

Приобрести магнит для поисков в воде можно и для заработка, но в этом случае потребуется мощность в пределах 600-800 кг. Несмотря на скромный вес, они способны осилить горы металла. С их помощью можно найти велосипеды, мотоциклы и остатки автомобилей.

Таблица размеров и основных характеристик поисковых магнитов

Объективный рейтинг поисковых магнитов

На данный момент абсолютными лидерами рынка являются:

1. Forceberg F-200. Модель, по праву возглавившая список лучших поисковых магнитов благодаря своим характеристикам. Несмотря на свои скромные габариты, обеспечивает сцепление в 220 кг. А два рым-болта используются для отрыва магнита от находки и удобства поиска. Износ менее 1 % в 10 лет. 
2. Redmag F-200. Модификация славится своим соответствием указанной мощности заявленной производителем. Максимальное усилие на разрыв у представленной модели составляет 200-225 кг. Усовершенствованная конструкция из металла и неодима, с добавлением примесей железа и бора в несколько раз укрепляет узел, наделяя его дополнительной прочностью. Используется для извлечения металлолома из воды, грунта и даже строительного мусора
3. Суперсила F-300. Модель рассчитана на поиск стальных предметов и металлолома. В спокойных условия (при отсутствии течения) агрегат способен вытянуть около 200 кг, в остальных случаях показатель снижается в несколько раз. Весит прибор 1,9 кг. Данная модификация отлично подойдет для начинающих поисковиков.
4. Nepra F-200. Усовершенствованный агрегат с дополнительной защитой от коррозии. Покрытие никелем и оцинковка стакана продлевают срок жизни магнита, защищая его от появления ржавчины.  Максимальная сила сцепления равна 200 кг, достигается она только в идеальных условиях, при погружении в водоем снижается. Из недостатков, в сравнении с конкурентами, можно выделить скорость потери сил притяжения – за 10 лет свыше 2 %.

Подбирать и покупать магнит нужно исходя из особенностей применения. Для начинающих поисковиков подойдет базовая легкая модель с небольшой силой притяжения

Более опытным «рыболовам» нужно обратить внимание на обновленную модификацию, для вытягивания крупных находок

Опасности

Большие силы, проявляемые редкоземельными магнитами, создают опасности, которые могут не возникать с другими типами магнитов. Неодимовые магниты размером более нескольких кубических сантиметров достаточно сильны, чтобы причинить травмы частям тела, зажатым между двумя магнитами или магнитом и поверхностью черного металла, и даже вызвать переломы костей.

Магниты, которые подходят слишком близко друг к другу, могут удариться друг о друга с достаточной силой, чтобы сломать и разбить хрупкие магниты, а летящие стружки могут вызвать различные травмы, особенно травмы глаза. Были даже случаи, когда маленькие дети, проглотившие несколько магнитов, имели участки пищеварительный тракт зажат между двумя магнитами, что может привести к травме или смерти. Также это может быть серьезным риском для здоровья при работе с машинами, которые имеют магниты или прикреплены к ним. Более сильные магнитные поля могут быть опасны для механических и электронных устройств, так как они могут стирать магнитные носители, такие как дискеты и кредитные карты, и намагнитить часы и теневые маски из ЭЛТ типа мониторы на большем расстоянии, чем другие типы магнита. В некоторых случаях сколотые магниты могут стать причиной возгорания, поскольку они собираются вместе, посылая искры, летящие, как если бы это была зажигалка. кремень, потому что некоторые неодимовые магниты содержат ферроцерий.

Что можно поймать

Со дна озер и рек часто поднимают фрагменты памятников истории – ножи, оружие времен Великой Отечественной войны. Магнит с хорошей силой притяжения вытянет спрятанные клады в колодцах и помойных ямах. Из Днепра неоднократно поднимали казацкие шашки. Все изделия, в составе которых есть железо и ферромагнитные металлы, будут притянуты к магниту.

Чистое золото не примагничивается, однако в составе таких украшений есть и лигатура (смесь для придания прочности). К примеру, в изделиях 585 пробы содержится 41,5% иных металлов, в т. ч. и никеля, который отлично притягивается.

Найти также можно и серебро, но не все его разновидности могут быть подняты. Сервизы прошлых веков, с добавлением лигатуры часто добывают с глубин многовековых озер.

Нержавеющая сталь магнитится в разной степени, все зависит от добавленных сплавов. Не притянется алюминий, латунь, бронза, олово, свинец и медь. 

Часто в своих находках можно обнаружить металлические герметичные цилиндры, которые носили немецкие солдаты. Они хранили в них свои ценности.

Места для поиска реликвий

Идеальными местами поиска являются военные переправы и многовековые мосты. Ценные находки можно обнаружить при исследовании мельничных омутов и дореволюционных колодцев. Удивляют своими артефактами  сливные, помойные ямы и привокзальные туалеты.

Поиск ценных монет

К магниту не притянется только дешевая царская мелочь, а вот монеты среднего номинала, изготовленные с примесью никеля и хрома обрадуют своего кладоискателя. На дорогие монеты рассчитывать не стоит, т.к. изготавливались они из золота и серебра, а значит примагничиваются очень слабо. 

Усиление электромагнита

Чтобы понять, как увеличить силу магнита, нужно разобраться в процессе намагничивания. Это произойдет, если магнит расположить во внешнем магнитном поле противоположной стороной к исходной. Увеличение же мощности электромагнита происходит тогда, когда увеличивается подача тока или умножаются витки обмотки.

Увеличить силу магнита можно с помощью стандартного набора необходимого оборудования: клея, набора магнитов (нужны именно постоянные), источника тока и изолированного провода. Они понадобятся для осуществления тех способов увеличения силы магнита, которые представлены ниже.

Усиление с помощью более мощного магнита

Этот способ заключается в использовании более мощного магнита для усиления исходного. Для осуществления надо поместить один магнит во внешнее магнитное поле другого, обладающего большей мощностью. Также с этой же целью применяют электромагниты. После удержания магнита в поле другого, произойдет усиление, но специфика заключается в непредсказуемости результатов, поскольку для каждого элемента такая процедура будет работать индивидуально.

Усиление с помощью добавления других магнитов

Известно, что каждый магнит имеет два полюса, причем каждый притягивает противоположный знак других магнитов, а соответствующий – не притягивает, лишь отталкивает. Как увеличить мощность магнита, используя клей и дополнительные магниты. Здесь предполагается добавление других магнитов с целью увеличения итоговой мощности. Ведь, чем больше магнитов, тем, соответственно, будет больше сила. Единственное, что нужно учесть, – это присоединение магнитов одноименными полюсами. В процессе они будут отталкиваться, согласно законам физики. Но задача состоит в склеивании, несмотря на сложности в физическом плане. Лучше использовать клей, который предназначен для склеивания металлов.

Метод усиления с использованием точки Кюри

В науке есть понятие точки Кюри. Усиление или ослабление магнита можно произвести, нагревая или охлаждая его относительно самой этой точки. Так, нагревание выше точки Кюри или сильное охлаждение (гораздо ниже нее) приведет к размагничиванию.

Надо заметить, что свойства магнита при нагревании и охлаждении относительно точки Кюри имеют скачкообразное свойство, то есть, добившись правильной температуры можно усилить его мощность.

Метод №1

Если возник вопрос, как сделать магнит сильнее, если его сила регулируется электрическим током, то сделать это можно с помощью увеличения тока, который подается на обмотку. Здесь идет пропорциональное увеличение мощности электромагнита и подачи тока. Главное, ⸺ постепенная подача, чтобы не допустить перегорания.

Метод №2

Для осуществления этого метода надо увеличить количество витков, но длина должна оставаться неизменной. То есть, можно сделать один-два дополнительных ряда провода, чтобы общее количество витков стало больше.

В этом разделе рассмотрены способы, как увеличить силу магнита в домашних условиях, для экспериментов можно заказать на сайте .

Температурные эффекты

Неодим имеет отрицательный коэффициент, означающий коэрцитивную силу вместе с плотностью магнитной энергии (BH_{Максимум}) уменьшается с температурой. Магниты из неодима, железа и бора имеют высокую коэрцитивную силу при комнатной температуре, но при повышении температуры выше 100 ° C (212 ° F) коэрцитивная сила резко уменьшается до температуры Кюри (около 320 ° C или 608 ° F). Это падение коэрцитивной силы ограничивает эффективность магнита в условиях высоких температур, таких как ветряные турбины, гибридные двигатели и т. Д. Диспрозий (Dy) или тербий (Tb) добавляется, чтобы ограничить падение производительности из-за изменений температуры, что делает магнит еще более дорогим.

Похожие записи:

Органайзер или подставка для сверл. виды, изготовление своими руками Паровой двигатель своими руками. второй вариант Защита от переполюсовки и к.з. зарядного устройства Инструкция по установке дневных ходовых огней (дхо) на авто Как сделать складной столик своими руками: 90 фото идей + подробная инструкция по сборке столика для начинающих Красивые навесы во дворе частного дома своими руками