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La extraordinaria propiedad de los imanes de ejercer una fuerza magnética de atracción sobre todo tipo de metales hace que sean utilizados para múltiples aplicaciones de todo tipo.

Aquí te presentamos algunas de las aplicaciones de los imanes.

Los imanes son objetos que generan un campo magnético a su alrededor. Todos los imanes tienen dos polos: negativo (Sur) y positivo (Norte). Los polos opuestos (positivo-negativo) se atraen, en cambio los polos iguales (positivo-positivo o negativo-negativo) se repelen. La línea imaginaria que une ambos polos se llama eje magnético.

Las propiedades magnéticas de los imanes se mantienen intactas a no ser que se les apliquen fuerzas magnéticas opuestas, se les aumente de temperatura (por encima de la Temperatura de Curie, distinta según el material del imán), o si se les somete a golpes fuertes o caen de mucha altura. Las propiedades magnéticas pueden transferirse temporalmente a un material sensible, por contacto (magnetización).

El magnetismo de los imanes es producto de una disposición particular de los electrones. Estos poseen una rotación intrínseca sobre su propio eje, conocida como spin. Cualquier carga eléctrica en movimiento genera campos magnéticos. Los electrones con su carga eléctrica negativa girando sobre sí mismos también generan un campo magnético.

La aplicación de un magnetismo intenso de tipo contrario o calor que eleve considerablemente la temperatura destruye el magnetismo, ya que altera la disposición particular de los electrones en el material.

Tipos de metales según sus propiedades magnéticas

TIPOSEJEMPLOSPROPIEDADES MAGNÉTICAS
Ferromagnéticoshierro, cobalto, níquel y aleaciones de estosmetales que pueden ser magnetizados (tienen alta permeabilidad magnética)
Paramagnéticosmagnesio, platino, aluminioatraídos débilmente,(baja permeabilidad magnética)
Diamagnéticosgrafito de carbono, oro, plata, plomo, bismutolos que no se atraen ni son atraídos por imanes

Imanes permanentes y temporales

Los imanes poder ser:

  • Permanentes, si una vez magnetizados conservan de manera persistente las propiedades magnéticas.
  • Temporales, si sólo conservan las propiedades magnéticas mientras son bajo la influencia de un campo magnético, desapareciendo cuando el campo desaparece.

Un electroimán es un tipo de imán temporal fabricado con una bobina de hilo eléctrico por el que pasa una corriente eléctrica. Sólo se comporta como un imán mientras pasa la corriente.

En ciertos tipos de electroimanes el bobinado se hace alrededor de un material ferromagnético para mejorar el campo magnético producido.

Ejemplos de imanes permanentes son los imanes de neodimio o los de ferrita.

Tipos de imanes permanentes

  • Imanes de tierras raras (lantánidos)
    • Imanes de neodimio
    • Imanes de samario-cobalto
  • Otros imanes
    • Imanes de ferrita
    • Imanes de alnico (aluminio, níquel, cobalto)

               

Unidades magnéticas

MAGNITUDUNIDADDESCRIPCIÓN
Flujo magnéticoWeberEs una medida de la cantidad de magnetismo
Inducción magnética o
Densidad de Flujo magnético
Tesla=Weber/m2Es una medida del campo magnético
Temperatura de CurieGradosTemperatura a la que un imán pierde sus propiedades magnéticas
Coercitividad (Hc)Amperios/metroResistencia a ser desmagnetizado
Remanencia magnéticaTeslaEs una medida de la fuerza del campo magnético

Imanes de tierras raras

Los metales de tierras raras tienen bajas temperaturas de Curie por eso tienen que mezclarse con metales como hierro, níquel, boro y cobalto para conseguir compuestos con temperaturas de Curie por encima de la temperatura ambiente. Los imanes de tierras raras están fabricados de estos compuestos.

Imanes Samario-Cobalto

Son menos usados que los imanes de Neodimio debido a su alto costo y un campo magnético más débil en comparación a estos. Sin embargo, los imanes de samario-cobalto tienen una mayor temperatura de Curie, creando un nicho para estos imanes en aplicaciones donde se necesita alta fuerza de campo a altas temperaturas de operación.

Imanes de Neodimio

Los imanes de neodimio, inventados en los años 1980, son los más fuertes y más asequibles imanes de tierras raras. Están hechos de una aleación de neodimio, hierro y boro: (Nd2Fe14B). Estos imanes tienen mayor fuerza de campo magnético pero menor temperatura de Curie, además son más vulnerables a la oxidación que los imanes de samario-cobalto.

Son utilizados en numerosas aplicaciones que requieren imanes fuertes y compactos, tales como motores eléctricos para herramientas inalámbricas, discos duros, y sujetadores y broches magnéticos de joyería.

Es el tipo de imán de tierras raras más extensamente utilizado y el imán permanente de mayor potencia fabricado hasta la fecha. ​ Han reemplazado a otros tipos de imanes en muchísimas aplicaciones de la industria moderna que requieren imanes permanentes de gran potencia; aplicaciones tales como la fabricación de motores en herramientas inalámbricas, discos duros, y sellos magnéticos.

Tienen una altísima coercitividad (resistencia a ser desmagnetizados) y son más potentes que los de samario-cobalto.

En 1982, General Motors y Sumitomo Special Metals (actualmente parte de HITACHI) desarrollaron el compuesto Nd2Fe14B. Su motivación fue principalmente encontrar una alternativa al alto costo material de los imanes permanentes de SmCo (samario-cobalto), que habían sido desarrollados anteriormente.

Los imanes de neodimio son vulnerables a la corrosión. Este problema se ha resuelto añadiendo una cubierta protectora. El plateado de níquel o el plateado de cobre níquel de dos capas es usado como un método estándar, aunque el plateado con otros metales o polímeros y cubiertas de laca protectora (resina epoxi) son usados también.