Rychlý průvodce magnety

Magnety jsou všude – od dveří od ledničky po větrné turbíny – ale z čeho vlastně jsou vyrobeny a proč se některá kovová materiály přitahují, zatímco jiná ne?

Magnety jsou vyrobeny z materiálů, které dokážou vytvářet magnetické pole, obvykle z kovů jako železo, nikl nebo kobalt, nebo slitiny obsahující tyto prvky. Přitahují pouze specifické typy kovů.

Magnet přitahující kov

Pokud jste někdy přemýšleli, proč se sponka na papír přichytí k magnetu, zatímco zlatý prsten ne, tento průvodce vám to všechno vysvětlí. Pracoval jsem s magnety přes 15 let a ukážu vám, co dělá kov magnetickým a jak ho snadno identifikovat.

Z čeho je vyrobený přírodní magnet?

Magnety nemusí být nutně uměle vyrobené – některé se vyskytují přirozeně. Ale čím jsou zvláštní?

Přirozené magnety jsou vyrobeny z magnetitu, druhu minerálu oxidu železa. Vyskytuje se přirozeně a má magnetické vlastnosti díky uspořádání svých železných atomů.

Přirozený magnet

Co je magnetit a proč je magnetický?

Magnetit (Fe₃O₄) je nejznámější přirozeně se vyskytující magnetický materiál. Vzniká v magmatických a metamorfovaných horninách a byl používán po staletí, dokonce i starověkými navigátory ve formě lodostounů.

Magnetit je magnetický díky své jedinečné krystalové struktuře. Obsahuje jak Fe²⁺, tak Fe³⁺ ionty. Nezpečené elektrony v těchto železných iontech se uspořádají tak, že vytvářejí spontánní magnetické pole.

Ne všechny horniny obsahující železo jsou však magnetické. Struktura krystalů a uspořádání atomů jsou stejně důležité jako samotné prvky.

Porozumění přirozeným magnetům nám pomáhá ocenit, jak jsou navrženy průmyslové magnety, aby napodobovaly a vylepšovaly tyto přirozené vlastnosti.

Jaké jsou složky magnetu?

Ne všechny magnety jsou stejné. Co se používá v typickém průmyslovém magnetu?

Většina magnetů je vyrobena z feromagnetických kovů, jako je železo, nikl a kobalt, nebo z vzácných zemin, jako je neodym nebo samarium. Výběr materiálů závisí na použití magnetu.

Porovnání běžných typů a materiálů magnetů

Existuje mnoho typů magnetů, každý s různými „složkami“ nebo základními materiály. Níže jsou nejběžnější:

Pracoval jsem se všemi těmito typy. Neodymové magnety jsou nejvíce používané díky své síle, zejména v malých velikostech. Ale pokud váš projekt vyžaduje odolnost vůči teplu — například v automobilovém nebo leteckém průmyslu — může být lepší volbou samarium kobalt.

Každá složka je pečlivě vybírána a zpracovávána tak, aby během výroby došlo k zarovnání magnetických domén. Bez tohoto kroku by ani železo nefungovalo jako magnet.

Závěr

Porozumění tomu, co dělá magnety magnetickými, vám pomůže vybrat správný materiál pro vaši aplikaci, ať už je to motor, senzor nebo něco jednoduchého jako magnet na lednici.