سر مغناطيس النيوديميوم القوي

في الحياة اليومية، يعد المغناطيس أمرًا شائعًا جدًا. من مختلف الأجهزة الإلكترونية الخاصة إلى الوسائل التعليمية اليومية والألعاب، غالبًا ما يمكن رؤية المغناطيس.

نحن نعلم أن المكون الرئيسي للمغناطيس هو أكسيد الحديديك. يتكون المغناطيس الصغير العادي من أكسيد الحديديك الأسود. ومع ذلك، نظرًا لطبيعة أكسيد الحديديك نفسه، فإن انجذابه للأجسام الحديدية ليس قويًا جدًا، وسوف تضعف مغناطيسيته تدريجيًا بمرور الوقت. في هذه الحالة، كيف يمكننا صنع مغناطيس ذو جاذبية أقوى وأقل عرضة للتآكل؟ وفي ظل هذه الفرضية، ظهر مغناطيس البورون الحديدي النيوديميوم إلى الوجود.

هذا النوع من المغناطيس ذو السطح اللامع بعد المعالجة المضادة للتآكل هو مغناطيس نيوديميوم بورون، وصيغته الكيميائية هي Nd2Fe14B. مغناطيس البورون الحديدي النيوديميوم الأكثر استخدامًا مصنوع من النيوديميوم والحديد والبورون عند تلبيد درجة حرارة عالية، وهو أقوى مغناطيس صناعي حتى الآن. إذا كان العنصر الأساسي لأكسيد الحديد الحديدي التقليدي هو الحديد، فإن السبب وراء امتلاك مغناطيس البورون الحديد النيوديميوم لمثل هذه المغناطيسية القوية هو دور النيوديميوم. القطع المعدنية في الصورة أدناه هي النيوديميوم:

النيوديميوم هو العنصر الرابع من عائلة اللانثانيدات من العناصر الأرضية النادرة. مثل الحديد والكوبالت والنيكل والجادولينيوم المذكور أعلاه، يمكن أيضًا جذبه بواسطة المغناطيس. بالإضافة إلى ذلك، النيوديميوم هو أكثر عناصر اللانثانيد نشاطًا، لذلك يتأكسد بسهولة مثل الحديد، ولهذا السبب يوجد طلاء على سطح مغناطيس ندفيب. إذا تم استخدام النيوديميوم لتعزيز المغناطيسية، فلا ينبغي التقليل من دور البورون.

في الجدول الدوري يقع البورون على يسار الكربون، لذلك ظهرت مؤخرًا كيمياء البورون المشابهة للكيمياء العضوية التي تركز على الكربون. في مغناطيس ندفيب، البورون هو الوسيط بين النيوديميوم والحديد. يعمل البورون على توسيع الحد الأقصى من المغناطيسية التي يمكن أن تنتجها المادة بشكل كبير مع ضمان استقرار تركيبها الجزيئي، مما يجعل الخصائص المغناطيسية النيوديميوم للمغناطيس بأكمله عالية للغاية، بل ويسمح لها بجذب أشياء تعادل 640 مرة وزنها.