Magnesy z azotku żelaza silniejsze od neodymowych

Ten i następny artykuł jest rozszerzeniem i uzupełnieniem filmu E057. W pierwszej kolejności omawiam różne rodzaje magnesów, w szczególności najnowsze magnesy „azotkowe”, które pojawiły się na początku roku 2026 i wstępnie pokazuję, dlaczego jakiekolwiek magnesy nie mogą być źródłem darmowej energii.

Magnesy i wytwarzane przez nie siły od wieków wykorzystywane były przez jarmarcznych magików do zadziwiania tłumów. Nie tylko tłumy gawiedzi uważały magnetyzm za coś nadnaturalnego, niewytłumaczalnego, wręcz cudownego. Magnesami zajmowali się też dawni uczeni. Systematyczne badania zaczęły się w XIX wieku i jedną z wiodących w nich postaci był Carl Friedrich Gauss. Gauss nie zajmował się elektrycznością, a raczej ziemskim polem magnetycznym, był bardziej matematykiem niż fizykiem, ale to od jego nazwiska pochodzi nazwa jednostki indukcji magnetycznej w układzie CGS – jednostki do dziś używanej do określania parametrów magnesów.

Choć dziś powszechnie wykorzystujemy system miar SI, to do określania parametrów magnesów oprócz jednostki gaus (Gs) wykorzystujemy też jednostkę natężenia pola magnetycznego z układu CGS – ersted (Oe). Jednostkę pochodzącą od nazwiska zasłużonego, a niedocenionego przez współczesnych profesora duńskiego. Hans Christian Ørsted naukowo powiązał magnetyzm z elektrycznością.

Szczegóły historyczne są bardzo interesujące, ale my mamy teraz zbadać, skąd bierze się potęga magnesów neodymowych. I chcemy zastanowić się, czy zadziwiająco silny magnes neodymowy może być źródłem darmowej energii.

Podstawowe rodzaje magnesów

Powszechnie wiadomo, że właściwości magnetyczne mają takie metale – pierwiastki – jak żelazo (Fe), nikiel (Ni) oraz kobalt (Co). Po pierwsze nie znaczy to, że są one magnesami trwałymi. Po drugie określenie „materiały magnetyczne” jest bardzo ogólne i nieścisłe. Dziś rozróżniamy nie tylko materiały ferromagnetyczne, paramagnetyczne i diamagnetyczne, ale też ferrimagnetyki, antyferromagnetyki i jeszcze szereg innych. Po trzecie materiały magnetyczne dzielimy na trzy rodzaje: miękkie, półtwarde i twarde, ale nie w sensie mechanicznym, tylko „twardości magnetycznej”. Szerzej planuję przedstawić ten temat przy omawianiu cewek i transformatorów.

A w tym artykule zajmujemy się tylko magnesami trwałymi, czyli materiałami magnetycznie twardymi. I interesuje nas głównie siła i energia. I tak najsłabsze są magnesy „gumowe”, które są produkowane jako mieszanka materiału magnetycznego i elastycznego wypełniacza. Takie magnesy znajdziemy w każdej lodówce jako uszczelniacze drzwi – fotografia 1.

Właśnie z uwagi na obecność tego niemagnetycznego wypełniacza są one bardzo słabe. Taki magnes utrzyma gładką podkładkę, ale łyżeczki czy widelca nie utrzyma. Ich jedyną zaletą jest właśnie elastyczność. Magnesów „gumowych” nie należy utożsamiać z magnesami „plastikowymi”, które zbudowane są z organicznych tworzyw sztucznych, polimerów, eksperymentalnie wytwarzanych i badanych w laboratoriach.

Najtańsze i w sumie nadal najpopularniejsze są magnesy ferrytowe. Przykłady na fotografii 2. Ferryt nie jest metalem czy stopem metali – jest to spiek ceramiczny, zawierający tlenki żelaza oraz węglany strontu lub baru, a do tego ewentualnie inne domieszki.

Magnesy alnico, a raczej AlNiCo nazwę zawdzięczają materiałom składowym: Al – aluminium, a raczej glin, Ni – nikiel, Co – kobalt. Typowy skład to 8…12% Al, 15…26% Ni, 5…24% Co, do 6% Cu (miedzi), do 1% Ti (tytanu), a reszta to Fe – żelazo. Fotografia 3 przedstawia dawną ofertę takich magnesów (z roku 1956). Magnesy alnico wynaleziono w Japonii prawie sto lat temu i przez około 30 lat były najsilniejszymi dostępnymi magnesami.

Najsilniejszymi do lat 60. XX wieku, kiedy to w Ameryce wynaleziono magnesy samaro-kobaltowe, czyli zawierające samar (Sm), pierwiastek ziem rzadkich oraz kobalt (Co). Przykłady na fotografii 4. Są one dużo silniejsze od magnesów alnico, są dużo trwalsze (trudno je rozmagnesować), ale są bardzo kruche.

Z uwagi na cenę samaru magnesy takie były i są bardzo drogie. Fotografia 5 pokazuje przykład ich wykorzystania w słuchawkach.

(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się w lipcowym numerze czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 7/2026). Czasopismo aktualnie nie ma wersji drukowanej na papierze. Wydawane jest w postaci elektronicznej (plików PDF). Pełną wersję czasopisma znajdziesz na moim profilu Patronite, gdzie dostępna jest dla Patronów, którzy wspierają mnie kwotą co najmniej 15 zł miesięcznie. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 7/2026 znajduje się tutaj.

Piotr Górecki

Uwaga! Wskazówki, jak nabyć pełne wersje dowolnych numerów ZE znajdują się na stronie:
https://piotr-gorecki.pl/n11.