Magnete aus Neodym – die stärkste Anziehungskraft der Welt?
Mit Sicherheit haben Sie sie zu Hause: kleine, Eisen-anziehende Metallstücke in Form von Quadraten, kleinen Tierchen oder dem letzten Urlaubsziel. Warum auch nicht? Magnete helfen Ihnen, wichtige Notizen, kleine Nachrichten, Fotos oder Postkarten schnell in Sichtweite aufzuhängen. Dabei spielt es keine Rolle, ob sie im Flur, Büro oder in der Küche angebracht werden. Ein besonderer Vertreter unter ihnen ist der Neodym-Magnet. Wussten Sie, dass dieser zu den stärksten der Welt zählt? Erfahren Sie hier, wodurch er sich von den anderen unterscheidet, wie er hergestellt wird und wo Sie ihn anwenden können.
Magnetarten: So werden sie unterschieden
Bevor wir darauf eingehen, was sich hinter Neodym verbirgt, möchten wir Ihnen einen groben Überblick über Magnete im Allgemeinen geben und wie Sie sie unterscheiden. Egal welche Art vor Ihnen liegt: Es gibt immer zwei Enden. Eines wird als Nord-, das andere als Südpol bezeichnet. Hier sind die Anziehungskräfte am stärksten. Dies ist nicht mit positiv und negativ zu verwechseln. Gleiche Pole stoßen sich ab, während sich verschiedene anziehen. Durch die magnetische Achse werden sie miteinander verbunden, durch den Neutralleiter in der Mitte getrennt. An diesem Punkt ist es mit den übergreifenden Gemeinsamkeiten allerdings auch schon vorbei.
Natürliche vs. künstliche
Eine Art der Unterscheidung liegt in der künstlichen Herstellung bzw. natürlichen Entstehung von Magneten. Letztere sind generell schwächer und brechen beim Versuch, sie zu verformen. In frühen Phasen der Zivilisation nutzte man sie, um kleine Stücke von Kobalt, Nickel oder Eisen anzuziehen.
Künstliche Magnete, zu denen auch die aus Neodym gehören, sind hingegen generell stärker, sowie in ihrer Größe individuell anpassbar. Sie unterscheiden sich ihrerseits in permanente, die nie an Kraft nachlassen, oder temporäre Arten, welche nicht immer magnetisch sind, aber aktiviert werden können.
Temporäre vs. permanente
Permanente, auch Dauermagnete genannt, sind Ihnen aus dem Alltag sicherlich bekannt. Wahrscheinlich hängen sie bereits an Ihren Kühlschränken und Pinnwänden oder sind, ohne dass es Ihnen direkt auffällt, in Schmuck, Taschen bzw. anderen Alltagsgegenständen verbaut. Meist bestehen sie aus Stahl, Nickel oder Neodym. Diese Grundstoffe wirken nicht von vornherein haftend auf Metall, haben aber das Potenzial dazu. Bringen Sie das Material in ein bestehendes Feld ein, wird es magnetisiert und behält diesen Zustand dauerhaft bei. Sie ziehen dann Ferrite sowie ferromagnetische Stoffe (Eisen, Cobalt, Nickel) an.
Temporäre Arten haben hingegen nur dann eine Wirkung, wenn sie sich in einem zweiten Magnetfeld befinden. Verlassen sie dieses, lässt auch die Anziehung nach. Eines der wohl bekanntesten Beispiele aus dem Alltag sind Büroklammer-Behältnisse. Hier kleben die kleinen Drähte aneinander, da sie durch das Feld des eingebauten Dauermagneten beeinflusst werden. Nehmen Sie sie heraus und entfernen sie aus dem Wirkradius, fallen sie wieder auseinander.
Besonders starke Magnete aus Neodym
Werfen Sie einen Blick auf Ihren Kühlschrank bzw. Ihre Magnettafel, finden Sie mit aller Wahrscheinlichkeit Ferrit-Magnete. Sie erkennen sie an ihrer dunklen, anthrazitfarbenen oder schwarzen Färbung und gehören zu den meist verbreitetsten Formen. Etwas weniger bekannt, aber dennoch bereits in vielen Haushalten zu finden, sind Magnete aus Neodym. Doch was verbirgt sich dahinter?
Neodym: Gewinnung und Herstellung
Neodym gehört zu den ferromagnetischen Stoffen sowie seltenen Erden und beweist sich durch seine überaus starke Metall anziehende Wirkung. In der Natur findet es sich nur in chemischen Verbindungen. Magnete aus diesem Material sind wesentlich kraftvoller als Ferrit-Varianten, dafür aber entsprechend kostenaufwendiger. Durch die stetige Verbesserung der grundlegenden Eigenschaften des Stoffes können sie sehr schwere Gewichte sowohl anziehen als auch halten.
Die Herstellung erfolgt in mehreren Schritten. In Kombination mit Eisen und Bor wird eine Legierung hergestellt, bei welcher jeder Hersteller nach eigener Rezeptur verfährt. Teils werden weitere Elemente wie Kupfer oder Kobalt beigemischt. Dadurch kann das Endprodukt zusätzliche Eigenschaften annehmen, darunter beispielsweise eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit. Die Mischung wird schließlich in einem Ofen miteinander verschmolzen und in eine Form gegeben.
Ist diese abgekühlt, wird sie erneut zermahlen und auf eine Korngröße von etwa drei Mikrometer versprödet. Das entstandene Pulver wird ebenfalls gepresst und zu einem sogenannten Grünling verdichtet. Damit dieser magnetisch wirken kann, muss er abschließend bei hohem Druck gebrannt werden. Hier erhält er seine finale Form. Geschliffen und mit einer Schutzschicht versiegelt (gesintert), müssen nun nur noch die Kristalle im Inneren neu ausgerichtet werden. Dies geschieht durch eine Magnetspule, durch welche der Rohling ab diesem Zeitpunkt seine dauerhafte Wirkung erhält.
Sind Neodym-Magnete die stärksten der Welt?
Die Antwort lautet: Ja, Neodym-Magnete sind die stärksten ihrer Art. Aufgrund ihrer Anziehungskraft bezeichnet man sie deshalb auch als Supermagnete. Sie halten an das sechshundertfache ihres Eigengewichts und selbst bei kleinen Ausführungen sollte diese Wirkung nicht unterschätzt werden. Der aktuelle Champion ist in der Lage, etwa 1.500 kg in der Vertikalen zu halten.
Das macht diese Magnetart allerdings nicht ganz ungefährlich. Achten Sie bei der Handhabung darauf, dass diese nicht nur andere Metalle, sondern sich ab einer gewissen Distanz ebenfalls gegenseitig anziehen. Hier kann es zu unerwarteten Gefahrensituationen kommen, die im schlimmsten Fall zu starken Quetschungen führen. Auch die harten Kanten sollten Sie nicht unterschätzen. Glücklicherweise sind Varianten für den Privatbereich meist durch Kunststoff umhüllt, weshalb eine Verletzung der Haut recht unwahrscheinlich ist.
Vorsicht ist auch in der Nähe von Herzschrittmachern walten zu lassen. Während Sie den Supermagneten zwar zu legalen Löschung von Festplatten nutzen können, verursacht er durchaus unerwünschte Störungen an technischen Geräten. Ähnlich ist er dazu in der Lage, Inhalte von Datenträgern wie EC- oder Kreditkarten zu entfernen.
Verwendung von Neodym-Magneten
Wie bereits erwähnt, werden Magnete aus Neodym hauptsächlich in der Industrie verwendet. Trotzdem haben Sie zum Teil Einzug in Privathaushalte gefunden. Hier können Sie sie sowohl dekorativ als auch kreativ einsetzen. Wir haben Ihnen verschiedene Zwecke beispielhaft zusammengefasst.
| Einsatzgebiet | Beispiele |
| Elektrotechnik | – Lautsprecher – Kopfhörer-Mikrofone – PCs – Handys – Musikinstrumente |
| Autoindustrie | – Einspritzpumpen – Anlasser – Scheibenwischer – Fensterheber – Kofferraumschließung |
| Handwerk | – Türstopper – Schubladen – Schranktüren – Befestigungen von Glasrückwänden |
| Privat | – an Kühlschränken und Magnettafeln – Wandhalterung für Küchenmesser – Bildaufhängung – Schlüsselhalter – Namensschilder – Spielzeug – Verschlüsse für Bücher und Mappen |
Neben Souvenirs aus dem Urlaub machen sich dekorativ gestaltete Neodym-Magneten als besondere Hingucker an Pinnwänden und Kühlschränken gut. Werden Sie selbst einmal kreativ und bekleben Sie kostengünstigere Varianten mit Stickern bzw. anderen Bastelmaterialien. Alternativ können Sie sich natürlich ganz einfach online ein putziges Produkt bestellen.
Exkurs: Was passiert, wenn Sie Magnete fallen lassen?
Ist es Ihnen schon einmal passiert, dass Sie einen Magneten fallen lassen haben? Wenn ja, hat er danach noch funktioniert? Mit etwas Glück wahrscheinlich schon, allerdings verliert er meistens leider seine Wirkung. Dies liegt an seiner Beschaffenheit. Bei der Herstellungsweise haben Sie bereits erfahren, dass viele Magnetarten aus gesinterten Werkstoffen bestehen – ähnlich wie Porzellan. Was passiert, wenn Sie einen Teller fallen lassen? Er zerspringt.
Ebenso können Ihnen Ihre kleinen Metall anziehenden Würfel oder Bienchen einfach splittern bzw. auseinanderbrechen. Auch hier verletzen Sie sich möglicherweise an den scharfen Kanten. Zudem besteht das Risiko, dass sich andere Metalle daran festsetzen. Bei Neodym kann es beispielsweise passieren, dass die Schutzlegierung aus Nickel oder Zink verloren geht, es dadurch korrodiert und der Magnet mit der Zeit zerbröselt.
Achten Sie also darauf, dass Ihre Magneten sicher an Ihrem Einsatzort sitzen und nicht zu viel Last auf einmal tragen müssen. Hierzu geben die meisten Hersteller entsprechende Angaben, etwa wie viele A4-Seiten ein Einzelner sicher halten kann. Der Untergrund macht dabei übrigens ebenfalls einen Unterschied, denn die Kraft wirkt zum Beispiel anders auf einer Glastafel als auf einer aus Metall. Mit diesem Wissen im Hinterkopf können Sie die richtige Magnetart für sich auswählen.