Harvinaisten maametallien käyttö moottorissa

Yksi mielenkiintoisimmista ihmisen tuntemista magneettisista laitteista on magneettinen voimakenttä, joka voidaan luoda harvinaisen maametallin, kuten raudan, koboltin tai titaanin, avulla. Ensimmäinen käytetty harvinainen maametalli perustui harvinaisten maametallien samariumiin ja myöhemmin siirtymämetallikadmiumiin. Sitä kutsutaan myös magneettiseksi smalto-kobolttimateriaaliksi (SMCo) ja se kehitettiin alun perin 1960-luvun lopulla ja osoittautui tehokkaammaksi kuin aikaisemmat kestomagneettimateriaalit. Siitä lähtien useita muita harvinaisia ​​maametalleja on käytetty magneettisten esineiden valmistukseen.

Kaikista metalleista, joilla on suuri tiheys, voidaan valmistaa kestomagneetteja niiden suuren määrän sähköisten hylkimis- ja vetoominaisuuksien vuoksi. Monet näistä seoksista voidaan räätälöidä ottamaan minkä tahansa muodon. Nämä ominaisuudet tekevät niistä ihanteellisia käytettäviksi sovelluksissa, jotka vaativat paljon lujuutta ja keveyttä. Jotkut näistä seoksista, kuten koboltti, titaani ja teräs, ovat jo laajassa käytössä.

Muut seokset ovat hauraampia kuin toiset. Näitä ovat kobolttiseokset, joiden sanotaan olevan vahvempia ja kevyempiä kuin rauta. Jotkut muut hauraammat sisältävät titaania ja nikkeliä. On myös kehitetty harvinaisten maametallien magneetteja, jotka ovat lupaavia muissa kuin sähköön liittyvissä sovelluksissa. Esimerkiksi vahvoja magneetteja käytetään nyt pienoismagneettien rakentamiseen kauko-ohjattavien veneiden tehostamiseksi.

Klikkaa tutustuaksesi tuotteisiimme: Sintrattu NdFeB-magneetti

On olemassa monia erilaisia harvinaisia maametallityyppejä, joilla on erilaiset houkuttelevat magneettiset ominaisuudet. Tinalla, alumiinilla, kuparilla, nikkelillä ja fosforilla on kaikilla erilaisia ​​vahvuuksia ja muita ominaisuuksia, jotka magneettisuunnittelijoiden tulee pitää mielessä. Ne voivat myös tuottaa erilaisia ​​ioneja. Myös tapa, jolla näitä ioneja tuotetaan, on tärkeä. Tietyntyyppiset harvinaiset maametallit tuottavat negatiivisia ioneja, kun taas toiset tuottavat positiivisia ioneja. Tuotettujen ionien ominaisuudet erottavat ne toisistaan.

Erityisen huokoiset seokset voivat tuottaa voimakkaita sähkömagneettisia kenttiä. Kahden harvinaisen maametallin vahva sitominen yhteen voi tuottaa magneettikentän, joka on paljon pienempi kuin sähköinen, mutta joka on riittävän vahva saamaan aikaan protonien vetovoiman. Tämä on joidenkin nykyään käytettyjen tehokkaampien moottoreiden perusta. Tällaiset moottorit toimivat käyttämällä magneettikenttää sähkömagneettien sarjan ohjaamiseen ja tämän vahvistamiseksi magneetit sijoitetaan tiettyyn asentoon.

Yleisimpiä esimerkkejä näistä moottoreista ovat nDFeb-magneeteilla valmistetut. Näillä magneeteilla, jotka ovat spinelliä, on erityinen suunta, jonka ansiosta ne voivat reagoida tietyllä tavalla yleiseen, hyvin tunnettuun sähkövirtaan. Näiden nDFeb-magneettien tuottama magneettinen voima on riittävän voimakas nostamaan auton tai lentokoneen ilmasta. Suuren kokonsa lisäksi ne liikkuvat myös erittäin nopeasti kevyen rakenteensa ansiosta. Ne on suunniteltu käytettäväksi sovelluksissa, joissa tarvitaan erittäin voimakasta magneettikenttää, kuten avaruudessa tai veden alla.

Harvinaisten maametallien magneetteja käyttävät tehokkaammat moottorit ovat ne, jotka käyttävät päämateriaalina kiinteää rautaa. Näillä moottoreilla on monia etuja, joista ilmeisintä on, että ne pystyvät ylläpitämään vahvaa magneettikenttää pitkän aikaa. Näillä seoksilla on se lisäetu, että ne voivat johtaa sähköä. Näistä seoksista rakennetut moottorit voivat antaa voiman mitä tahansa, olipa kyse ajoneuvosta, laivasta tai talosta: ne ovat kestäviä ja kestäviä, ja niiden kyky tukea vahvaa magnetismia tekee niistä sopivia kaikenlaisiin sovelluksiin.

Harvinaisten maametallien käytön lisäksi moottoreita valmistavat yritykset käyttävät myös muita metalliseoksia lisätäkseen niiden lujuutta ja pitkäikäisyyttä. Monilla seoksilla on booriksi kutsuttuja ominaisuuksia, joiden ansiosta ne ovat vahvempia kuin tavallisempi rauta. Monilla muilla seoksilla on volframin ominaisuudet, joka on erittäin vahva ja sitkeä metalli. Useimmissa näistä seoksista on ainutlaatuinen sähköstaattinen varaus, jonka ansiosta ne voivat ylläpitää erittäin vahvaa sähkövarausta, kun ne altistetaan vaihtovirralle. Nämä seokset sopivat erityisen hyvin sovelluksiin, joissa virrankulutus on erittäin alhainen tai joissa niiden on tuettava vahvaa magneettikenttää pitkään.