Tegelikult ei õppinud inimesed magneteid alguses tootma – nad õppisid neid leidma. Kõige varasemad magnetid olid looduslikud magnetkivid ehk lodestone – magnetiseerunud magnetiit (Fe₃O₄).
Kompassi leiutamine
Selline kivi tõmbab rauda ja “näitab suunda” juba iseenesest. Just sellest tekkis üks inimkonna praktilisemaid läbimurdeid: idee luua kompass. Ajalooliselt seostub varajane kompassikasutus eelkõige Hiinaga, kus magnetkivi abil õpiti suunda määrama juba ammu enne tänapäevast navigeerimist.
Järgmine samm oli see, kui mõisteti: rauda ja terast saab magnetiseerida. Alguses tehti seda üsna lihtsal viisil – hõõruti metalli magnetkiviga või hoiti seda magnetvälja mõjus, kuni metallis olevad magnetilised piirkonnad joondusid. Need varased terasmagnetid olid aga ebastabiilsed: kuumus, löögid ja aeg nõrgendasid magnetismi.
Tööstuslik hüpe
20. sajandil muutus magnetite maailm päriselt tööstuslikuks ja magnetitootmine arenes kolmes murrangulises suunas. Alumiinium–nikkel–koobaltmagnetid (AlNiCo) olid tugevamad ja talusid hästi temperatuuri, mistõttu leidsid koha instrumentides ja masinates. Ferriitmagnetid ehk keraamilised magnetid võimaldasid magnetid tuua masskasutusse. Need on odavad, korrosioonikindlad ja sobivad hästi näiteks kõlaritesse ning lihtsamatesse mootoritesse. Ferriitmagnetite miinuseks on aga nende väiksem maksimaalne magnetjõud. Tänapäevane läbimurre sündis muldmetallide kasutuselevõtmisega. Näiteks on samarium–koobalt (SmCo) magnetid väga tugevad ja eriti kuumuskindlad, kuid väga kallid. Kõige laialdasem kasutus on aga neodüüm–raud–boormagnetil (NdFeB), mille eripäraks on väga suur magnetjõud väikese mõõdu juures – seepärast on need magnetid väga laialdases kasutuses, alates kõrvaklappidest kuni elektriautode mootoriteni.
Magnetite peamised liigid ja kasutusalad:
- Ferriit: kõlarid, lihtmootorid, magnetlukud, kinnitused
- AlNiCo: mõõteriistad, sensorid, eritüüpi mootorid
- SmCo: lennundus, meditsiin, kõrge temperatuuriga lahendused
- NdFeB: elektriautod, tuulikud, kõvakettad, tööriistad, väiksed, kuid tugevad kinnitused
- Elektromagnetid (mähis + südamik): tõstemagnetid, releed, separaatorid, tööstuslik sorteerimine – eelis on see, et magnetjõudu saab sisse-välja lülitada.
Muldmetallide supervõime
Tänapäevases tööstuses räägitakse väga palju haruldastest muldmetallidest ja nende tähtsast rollist erinevates tehnoloogiates. Ka magnetite puhul ei saa me ilma muldmetallideta, need annavad magnetitele lausa supervõimed.
Näiteks neodüüm (Nd) (sageli ka praseodüüm, Pr) on NdFeB magneti põhijõud, mis annab sellele suure magnetiseerituse ja võimaldab tagada suurt energiatoodangut. Düsproosium (Dy) ja vahel terbiumi (Tb) lisatakse aga eelkõige selleks, et magnet ei nõrgeneks kuumuses. See on kriitiline näiteks elektrimootorites ja tuulikutes. Samarium (Sm) on SmCo magneti võtmeelement, mis annab suurepärase kuumuskindluse ja stabiilsuse.
Seega on magnetite ajalugu kulgenud looduslikust magnetkivist tänapäevase täppismaterjalini, kus tugevus, kuumustaluvus ja töökindlus sünnivad sulamite, mikrostruktuuri ja muldmetallide kaudu. Ja mida rohkem maailm elektrifitseerub, seda olulisemaks muutub magnetite nähtamatu jõud.