Magneti di terre rare e ceramica-in particolare i grandi magneti di terre rare – hanno rivoluzionato molte industrie e aziende espandendo il numero di applicazioni o rendendo le applicazioni esistenti più efficienti. Mentre molti imprenditori sono consapevoli di questi magneti, capire cosa li rende diversi può essere fonte di confusione. Ecco una rapida carrellata delle differenze tra i due tipi di magneti, così come una sinossi dei loro vantaggi e svantaggi relativi:
Terre rare
Questi magneti estremamente potenti possono essere composti da neodimio o samario, entrambi appartenenti alla serie di elementi lantanidi. Samarium è stato utilizzato per la prima volta nel 1970, con magneti al neodimio entrare in uso nel 1980. Sia al neodimio e samarium sono forti magneti in terre rare e sono utilizzati in molte applicazioni industriali, tra cui le più potenti turbine e generatori, nonché applicazioni scientifiche.
Neodimio
A volte chiamati magneti NdFeB per gli elementi che contengono – neodimio, ferro e boro, o semplicemente PENNINO – magneti al neodimio sono i magneti più forti disponibili. Il prodotto energetico massimo (BHmax) di questi magneti, che rappresenta la forza del nucleo, può essere superiore a 50MGOe.
Quell’alto BHmax-circa 10 volte superiore a un magnete ceramico-li rende ideali per alcune applicazioni, ma c’è un compromesso: il neodimio ha una resistenza inferiore allo stress termico, il che significa che quando supera una certa temperatura, perderà la sua capacità di funzionare. Il Tmax dei magneti al neodimio è di 150 gradi Celsius, circa la metà di quello del cobalto di samario o della ceramica. (Si noti che la temperatura esatta alla quale i magneti perdono la loro forza quando esposti al calore può variare in qualche modo in base alla lega.)
I magneti possono anche essere confrontati in base al loro Tcurie. Quando i magneti vengono riscaldati a temperature superiori al loro Tmax, nella maggior parte dei casi possono recuperare una volta raffreddati; la Tcurie è la temperatura oltre la quale non può verificarsi il recupero. Per un magnete al neodimio, il Tcurie è di 310 gradi Celsius; magneti al neodimio riscaldato a o oltre tale temperatura non sarà in grado di recuperare la funzionalità quando raffreddato. Sia i magneti samarium che quelli ceramici hanno Tcuries più alti, il che li rende una scelta migliore per applicazioni ad alto calore.
I magneti al neodimio sono estremamente resistenti a diventare smagnetizzati da campi magnetici esterni, ma tendono a arrugginire e la maggior parte dei magneti sono rivestiti per fornire protezione dalla corrosione.
Samarium Cobalt
Samarium cobalt, o SaCo, magneti sono diventati disponibili nel 1970, e da allora, sono stati utilizzati in una vasta gamma di applicazioni. Anche se non forte come un magnete al neodimio – samario cobalto magneti in genere hanno un BHmax di circa 26-questi magneti hanno il vantaggio di essere in grado di resistere a temperature molto più elevate rispetto magneti al neodimio. Il Tmax di un magnete samario cobalto è di 300 gradi Celsius, e il Tcurie può essere fino a 750 gradi Celsius. La loro resistenza relativa combinata con la loro capacità di resistere a temperature estremamente elevate li rende ideali per applicazioni ad alto calore. A differenza dei magneti al neodimio, i magneti al cobalto di samario hanno una buona resistenza alla corrosione; tendono anche ad avere un prezzo più alto rispetto ai magneti al neodimio.
Ceramica
Realizzato in ferrite di bario o stronzio, i magneti in ceramica sono stati più lunghi dei magneti in terre rare e sono stati utilizzati per la prima volta negli 1960. I magneti in ceramica sono generalmente meno costosi dei magneti in terre rare, ma non sono così forti con un tipico BHmax di circa 3.5-circa un decimo o meno di quello dei magneti al neodimio o al cobalto di samario.
Per quanto riguarda il calore, i magneti in ceramica hanno un Tmax di 300 gradi Celsius e, come i magneti di samario, un Tcurie di 460 gradi Celsius. I magneti ceramici sono altamente resistenti alla corrosione e di solito non richiedono alcun rivestimento protettivo. Sono facili da magnetizzare e sono anche meno costosi dei magneti al neodimio o al cobalto di samario; tuttavia, i magneti in ceramica sono molto fragili, rendendoli una scelta sbagliata per applicazioni che comportano flessioni o sollecitazioni significative. I magneti ceramici sono comunemente usati per dimostrazioni in aula e applicazioni industriali e aziendali meno potenti, come generatori o turbine di grado inferiore. Possono essere utilizzati anche in applicazioni domestiche e nella produzione di fogli magnetici e segnaletica.
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