Användningen av sällsynta jordartsmagneter för motor

En av de mer intressanta magnetiska enheterna som människan känner till är ett magnetiskt kraftfält som kan skapas av en sällsynt jordartsmetall som järn, kobolt eller titan. Den första sällsynta jordartsmetallen som användes var baserad på den sällsynta jordartsmetallen samarium och senare på övergångsmetallen kadmium. Även kallat smalto-kobolt (SMCo) magnetiskt material, utvecklades det ursprungligen i slutet av 1960-talet och visade sig vara mer effektivt än tidigare permanentmagnetiska material. Sedan dess har ett antal andra sällsynta jordartsmetaller använts vid tillverkning av magnetiska föremål.

Alla metaller som har hög densitet kan användas för att göra permanentmagneter på grund av deras höga antal elektriska avstötnings- och attraktionsegenskaper. Många av dessa legeringar kan anpassas för att anta vilken form som helst. Dessa egenskaper gör dem idealiska för användning i applikationer som kräver mycket styrka och lätt vikt. Vissa av dessa legeringar, såsom kobolt, titan och stål, är redan i stor användning.

Andra legeringar är sprödare än andra. Dessa inkluderar koboltlegeringarna, som sägs vara starkare och lättare än järn. Några av de andra mer spröda inkluderar titan och nickel. Det har också utvecklats sällsynta jordartsmagneter som visar lovande i andra tillämpningar än elrelaterade. Till exempel används nu starka magneter för att bygga miniatyrmagneter för att driva fjärrstyrda båtar.

Klicka för att besöka våra produkter: Sintrad NdFeB-magnet

Det finns många olika typer av sällsynta jordartsmetaller som har olika attraktiva magnetiska egenskaper. Tenn, aluminium, koppar, nickel och fosfor har alla olika styrkor och andra egenskaper som magnetdesigners måste tänka på. De kan också producera olika sorters joner. Sättet på vilket dessa joner produceras är också viktigt. Vissa typer av sällsynta jordartsmetaller producerar negativa joner, medan andra producerar positiva joner. Det är egenskaperna hos de producerade jonerna som skiljer dem åt.

Legeringar med särskilt hög porositet kan ge starka elektromagnetiska fält. Att starkt binda samman två sällsynta jordartsmetaller kan producera en typ av magnetfält som är mycket mindre än det elektriska, men som är tillräckligt starkt för att inducera protonattraktion. Detta är grunden för några av de mer effektiva motorerna som används idag. Sådana motorer fungerar genom att använda magnetfältet för att driva en serie elektromagneter och för att stärka detta placeras magneterna i en speciell orientering.

De vanligare exemplen på dessa motorer inkluderar de som är gjorda med nDFeb-magneter. Dessa magneter, som är en spinell, har en speciell orientering som gör att de kan reagera på ett visst sätt på en vanlig, välkänd elektrisk ström. Den magnetiska kraft som produceras av dessa nDFeb-magneter med hög magnetisk styrka är tillräckligt kraftfull för att lyfta en bil eller ett flygplan ur luften. Förutom sin stora storlek kan de också röra sig mycket snabbt, tack vare sin lätta konstruktion. De är designade för användning i applikationer där ett mycket starkt magnetfält behövs, såsom i rymden eller under vattnet.

De mer effektiva motorerna som använder sällsynta jordartsmagneter är de som använder fast järn som huvudmaterial. Det finns många fördelar med dessa motorer, den mer uppenbara är att de kan upprätthålla ett starkt magnetfält under lång tid. Dessa legeringar har den ytterligare fördelen att de kan leda elektricitet. Motorerna byggda av dessa legeringar kan driva vad som helst, oavsett om det är ett fordon, ett fartyg eller ett hus: de är robusta och hållbara, och deras förmåga att stödja en stark magnetism gör dem lämpliga för alla möjliga applikationer.

Förutom att använda sällsynta jordartsmetaller för konstruktionen av sin motor, använder företag som tillverkar dessa motorer även andra legeringar, för att öka deras styrka och deras livslängd. Många legeringar har egenskaper som kallas bor, som gör att de är starkare än vanligare järn. Många andra legeringar har egenskaperna hos volfram, som är en mycket stark och seg metall. De flesta av dessa legeringar har en unik elektrostatisk laddning, vilket gör att de kan bibehålla en mycket stark elektrisk laddning när de utsätts för en växelström av elektricitet. Dessa legeringar är särskilt väl lämpade för applikationer där strömförbrukningen är mycket låg, eller där de behöver stödja ett starkt magnetfält under lång tid.