Magneten

Magneten: Voor een sterke grip

Volgens talrijke schriftelijke bronnen ontdekte Thales van Millet de eerste magnetische steen rond 600 v. Chr. Het zwarte mineraal is samengesteld uit ijzer en zuurstof en wordt ook ijzerhydroxide genoemd.

De eerste vermeldingen van de aantrekkelijke eigenschappen ervan komen uit China, waar het onder meer in een kompas werd gebruikt. Aanvankelijk werd het echter niet gebruikt voor navigatie, maar om verschillende gebouwen volgens de feng shui te helpen uitlijnen. Pas later diende het kompas ook als gids.

In de loop der tijd werden nieuwe magnetische materialen ontdekt en verder ontwikkeld voor commercieel gebruik. Tegenwoordig zijn er allerlei verschillende magneten voor gebruik in huis en op kantoor, van keukenmagneten tot supermagneten voor industrieel gebruik.

Enkele voorbeelden van de vele toepassingen van magneten:

• Plakmagneten worden gebruikt om documenten aan whiteboards, de koelkast, of andere geschikte oppervlakken te bevestigen.
• Magneetstrips en magneetlijsten zijn geschikt voor het bevestigen van notities, maar ook voor het opbergen van sleutels en andere kleine voorwerpen.
• Magneetplaatjes zijn bijzonder flexibel en kunnen vaak afzonderlijk in vorm worden gesneden of gebroken en van etiketten worden voorzien.
• Magnetische platen kunnen op gladde oppervlakken worden bevestigd, waardoor ze in praktische magneetborden veranderen.

Waar zijn magneten van gemaakt?

Het ijzerhydroxide dat voor het eerst voor magneten werd gebruikt, werd op natuurlijke wijze gevormd door vulkanisme. Tegenwoordig worden magneten industrieel vervaardigd en zijn ze van verschillende materialen gemaakt:

• Ferriet magneten: hard ferriet gemaakt van ijzerdioxide en strontiumcarbonaat
• Neodymium magneten: neodymium, ijzer en borium
• AlNiCo magneten: aluminium, nikkel en kobalt, eventueel met bijmenging van ijzer, koper en titanium

Ferriet magneten zijn de goedkoopste optie. Zij worden gekenmerkt door hun hoge corrosiebestendigheid en behouden hun magnetische werking bij temperaturen van -40°C tot +250°C. Hierdoor zijn ze geschikt voor gebruik buitenshuis.

Neodymium magneten zijn magneten met een bijzonder sterke houdkracht, ook wel supermagneten genoemd. Ze kunnen tot 600 keer hun eigen gewicht dragen. Omdat ze zijn gemaakt van de zeldzame aarde neodymium, ijzer en boor, worden ze ook wel NdFeB-magneten genoemd, naar de afkortingen van de chemische elementen.

AlNiCo magneten worden tijdens de fabricage gemagnetiseerd door een sterk magnetisch veld, waardoor het permanente magneten zijn waarvan de magnetische kracht enkele tientallen jaren meegaat.

Hoe worden magneten gemaakt?

Bij de productie van magneten worden geschikte grondstoffen eerst gesmolten in een vacuüm of in een met inert gas gevulde houder. De legering wordt vervolgens in een vorm gegoten of tot een dunne metalen strip gevormd in een stripgietmachine. Eenmaal gehard, wordt het metaal verwerkt tot een fijn poeder.

De volgende stap is het compacteren van het poeder. Tijdens dit proces worden de deeltjes door persen op één lijn gebracht, zodat zij in de afgewerkte magneet allemaal in één richting wijzen. De geperste ruwe magneten gaan vervolgens in een vacuümsinteroven. Daar worden zij onder verhoogde druk verhit tot een temperatuur beneden de smelttemperatuur van de gebruikte materialen. Zodra de gesinterde magneten in de gewenste vorm zijn gevormd, volgt magnetiseren, het """"opladen"""" van de magneten via een solenoïde.