일상생활에서는자석매우 흔한 일입니다. 그리고 수천년전에 우리나라 근로인민들은 자석의 성질을 응용하여 4대 발명의 하나인 나침반을 만들었습니다. 자석은 오늘날에도 매우 유용한 것입니다. 각종 특수 전자장비부터 일반 교구, 장난감까지 자석을 자주 볼 수 있다. 아래 사진은 말굽 모양의 자석인데, 거기에 붙어 있는 금속 덩어리가 가돌리늄(소리가)입니다. 이는 철, 코발트, 니켈과 같이 자석을 끌어당기는 원소로 현재 강화 MRI 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
그러나 산화철 자체의 특성상 철 물체에 대한 인력은 그다지 강하지 않으며, 시간이 지나면서 자성이 점차 약해집니다. 그렇다면 어떻게 하면 더 강하고 부패하기 쉬운 자석을 만들 수 있을까요? 이러한 전제하에 NdFeB 자석이 탄생했습니다.
부식 방지 처리가 되어 있고 표면이 반짝이는 이러한 종류의 자석은 NdFeB 자석이며, 화학식은 Nd2Fe14B입니다. 가장 일반적으로 사용되는 NdFeB 자석은 네오디뮴, 철, 붕소를 고온에서 소결하여 만들어지며 지금까지 가장 자성이 강한 인공 자석입니다. 전통적인 사삼산화철의 핵심 원소가 철이라면 NdFeB 자석이 이렇게 강한 자기 특성을 갖는 이유는 네오디뮴 원소의 영향입니다. 아래 사진의 금속은 네오디뮴입니다.
네오디뮴은 희토류 원소의 란타넘 계열의 네 번째 원소이며, 철, 코발트, 니켈 및 앞서 언급한 가돌리늄과 마찬가지로 자석에 끌릴 수 있습니다. 또한, 네오디뮴은 란탄계열에서 활성이 더 크기 때문에 철만큼 산화되기 쉽기 때문에 네오디뮴철붕소자석의 표면을 코팅한 것입니다. 네오디뮴을 사용하여 자성을 강화한다면 붕소의 역할을 과소평가할 수 없습니다. 이 검은 것은 붕소입니다.
주기율표에서 붕소는 탄소의 왼쪽에 위치하므로 최근 탄소중심의 유기화학과 유사한 붕소화학이 등장하고 있다. NdFeB 자석에서 붕소는 네오디뮴과 철의 매개체에 해당합니다. 붕소는 분자 구조의 안정성을 보장하면서 물질이 생성할 수 있는 최대 자성을 크게 확장하여 자석 전체의 자기 성능을 매우 높게 만들어 자기 무게의 640배에 달하는 물체를 들어 올릴 수 있습니다.
