El secreto de los potentes imanes de neodimio
Oct 14, 2024
En la vida diaria, los imanes son algo muy común. Desde diversos dispositivos electrónicos especiales hasta juguetes y material didáctico diario, a menudo se pueden ver imanes.
Sabemos que el componente principal de los imanes es el óxido ferroférrico. Un pequeño imán ordinario está hecho de óxido ferroférrico negro. Sin embargo, debido a la naturaleza del propio óxido ferroférrico, su atracción hacia los objetos de hierro no es demasiado fuerte y su magnetismo se debilitará gradualmente con el tiempo. En este caso, ¿cómo podemos hacer un imán con una atracción más fuerte y menos propenso a desintegrarse? Bajo esta premisa surgieron los imanes de neodimio, hierro y boro.
Este tipo de imán con una superficie brillante después del tratamiento anticorrosión es un imán de boro de neodimio y su fórmula química es Nd2Fe14B. El imán de neodimio, hierro y boro más utilizado está hecho de neodimio, hierro y boro mediante sinterización a alta temperatura, y es el imán artificial más fuerte hasta la fecha. Si el elemento central del óxido ferroférrico tradicional es el hierro, entonces la razón por la cual los imanes de neodimio, hierro y boro tienen un magnetismo tan fuerte es el papel del neodimio. Las piezas de metal de la siguiente imagen son de neodimio:
El neodimio es el cuarto elemento de la familia de los lantánidos de tierras raras. Al igual que el hierro, el cobalto, el níquel y el mencionado gadolinio, también puede ser atraído por imanes. Además, el neodimio es el más activo de los elementos lantánidos, por lo que se oxida fácilmente como el hierro, razón por la cual hay una capa en la superficie del imán de NdFeB. Si se utiliza neodimio para mejorar el magnetismo, no se debe subestimar el papel del boro.
En la tabla periódica, el boro se encuentra a la izquierda del carbono, por lo que recientemente ha surgido una química del boro similar a la química orgánica centrada en el carbono. En los imanes de NdFeB, el boro es el mediador entre el neodimio y el hierro. El boro expande enormemente el magnetismo máximo que una sustancia puede producir al tiempo que garantiza la estabilidad de su estructura molecular, haciendo que las propiedades magnéticas de neodimio de todo el imán sean extremadamente altas, e incluso permitiéndole atraer objetos equivalentes a 640 veces su propio peso.