Тема применения постоянных магнитов настолько обширна, что ее подробное освещение выходит за рамки данной статьи. Приведем лишь несколько примеров использования магнитных материалов в быту и промышленности:
магнитные рекламные объявления и магнитная символика;
телефонное оборудование, СВЧ-лампы и фильтры;
автомобильные детали, такие как системы зажигания, сенсоры, стартеры, дверные замки, системы открывания/закрывания окон, система управления дворниками на ветровых стеклах и т.д.;
периферийные устройства для компьютеров, а также офисное оборудование включая факсимильные аппараты, принтеры и копировальное оборудование;
промышленные моторы, приводы для роботов и систем контроля полетов в авиации;
акустичесике системы, часы, весы, микроволновые печи;
маломощные моторы и приводы в аудио- и видеокамерах и магнитофонах;
ускорители частиц высоких энергий и лазеры со свободными электронами, используемые в физических исследованиях и в промышленности;
магнитные резонансные томографы для медицинских и промышленных целей (MRI - magnetic resonance imaging);
вакуумные фильтры, стиральные машины и сушилки;
магазинные принадлежности, такие как электрические ножницы/пилы, шлифовальные станки;
детские игрушки.
На диаграмме 1 представлены доли в процентном выражении от общего мирового объема производства постоянных спеченных магнитов Nd-Fe-B, приходящиеся на различные сегменты рынка.
Диаграмма 1. Распределение производства спеченных магнитов Nd-Fe-B по сегментам рынка
Как видно из диаграммы, наиболее важным применением спеченных постоянных магнитов является их использование в электрических моторах постоянного тока. Обычно в этих устройствах применяются ферритовые постоянные магниты. Как известно, в моторах постоянного тока для изменения направления тока в обмотках ротора (движущаяся часть электродвигателя) используются щетки, т.е. оно производится механически. Постоянные магниты входят в состав статора (неподвижная часть) магнита, создающего постоянное магнитное поле. В 1989 г. были изобретены моторы с электрической системой переключения направления электрического тока. В этих системах постоянные магниты входят в состав ротора, электрические обмотки используются как статор и остаются неподвижными. Как правило, угловые координаты ротора определяются посредством измерения магнитного поля в непосредственной близости от ротора при помощи датчиков Холла, и в зависимости от координат производится переключение направления тока. Высокоэнергетичные спеченные магниты Nd-Fe-B в настоящее время рассматриваются как наиболее перспективные для использования в роторах таких электромоторов. Следует отметить, что важным является как большое значение намагниченности насыщения редкоземельных магнитов, обеспечивающее большой результирующий механический момент на валу электродвигателя, так и большое значение коэрцитивной силы, предотвращающее размагничивание ротора при его работе. Не менее важен и малый удельный вес спеченных магнитов Nd-Fe-B на единицу намагниченности, что при прочих равных условиях заметно уменьшает момент инерции ротора и повышает мощность мотора.
Моторы постоянного тока в основном используются в автомобилях, тем самым накладывая определенные и вполне понятные ограничения на стоимость входящих в их состав материалов. Как уже было сказано выше, до недавнего времени широко использовались ферритовые магнитные материалы из-за их дешевизны, однако сейчас наметилась тенденция к увеличению доли Nd-Fe-B магнитов в этом секторе производства.
