Neodimio magnetai ir jų naudojimas

Stipriausias, galingiausias nuolatinis magnetas, kurį šiandien galima rasti rinkoje, yra neodimio magnetai. Jų cheminė formulė yra Nd2Fe14B, o jų išskirtinis magnetinės energijos tankis yra iki 512 kJ / m3. Jei anksčiau samario-kobalto (SmCo) magnetai buvo laikomi galingiausiais turimais, tada, pradedant 1986 m., Jie palaipsniui buvo keičiami neodimio magnetais, kurių gamybos sąnaudos buvo daug ekonomiškesnės, nors ir žemesnė Kurio temperatūra.

Tobulėjant elektronikos pramonei, nuo 90-ųjų iki šių dienų Neodimio magnetai visur įgijo didelį populiarumą, ir daugelis vis dar stebina savo puikiomis savybėmis, nes toks magnetas gali kelti krovinį tūkstančius kartų didesnį už paties magneto svorį.

Viskas prasidėjo nuo to, kad 1982 m. Japonijos kompanija „Sumitomo Special Metals“, bendradarbiaudama su Amerikos „General Motors“, siekdama rasti alternatyvą brangiems samario-kobalto (SmCo) magnetams, rado neodimio ir geležies-boro junginį, kurį užpatentavo „General Motors“ 1985 metai. 1986 m. Buvo atidarytas „Magnequench“, kurio specializacija yra neodimio magnetų gamyba ir jų žaliavų pardavimas.

Vėliau „Magnequench“ tapo „Molycorp“ (JAV) dalimi, o „Sumitomo“ tapo „Hitachi Corporation“, Japonijoje, dalimi. Dabar „Hitachi“ turi daugiau nei 600 patentų, susijusių su neodimio magnetų gamyba sukepinant, ir licencijuoja daugybę gamintojų visame pasaulyje.

Galų gale Kinija tapo neodimio magnetų gamybos lydere, nes ši šalis kontroliuoja didelę dalį pasaulio retųjų žemių rūdų.

Kinija kasmet pagamina 50 000 tonų neodimio magnetų. Tuo tarpu vienoje tonoje originalios rūdos yra apie 700 kg geležies, o neodimyje - daugiausia 450 gramų.

Neodimio magnetų gamybai naudojama miltelių technologija, gaminant trijų tipų magnetus: ekstruzinius magnetus, lietinius magnetoplastikus ir sukepintus magnetus.

Prieš gaminant magnetus, magnetinė medžiaga yra smirdama, tam pradiniai elementai (geležis, neodimis, boras) sulydomi indukcinėje krosnyje, tada gautas lydinys susmulkinamas, gaunant miltelius tolesniems technologinio proceso etapams, kad būtų galima dirbti jau su milteliais.

Atsižvelgiant į pradinių elementų mikrostruktūrą, galutinio produkto magnetinės savybės tam tikru mastu gali skirtis. Dažnai tiesiogiai naudojamas Nd2Fe14B junginys. Būtent jo struktūra suteikia maksimalią magnetokristalinę, vienaašę anizotropiją. Tačiau galimos ir sudėtingesnės cheminės reakcijos.

Sukepintos magnetoplastikos gaunami spaudžiant neodimio-geležies-boro miltelius, sukepinant juos inertiškoje ar vakuuminėje aplinkoje ir šlifuojant mašinoje, kad būtų gaunama norima forma. Spaudžiant miltelius, jis veikia magnetinis laukas norimas intensyvumas ir kryptis, nustatanti įmagnetinimą.

Lieti magnetiniai plastikai gaunami naudojant polimerus, kurie sumaišomi su neodimio-geležies-boro milteliais, o po to suspaudžiami į formą, ir čia galima išgauti bet kokią formą, tačiau produkto energija yra ribota iki 5 MGsec.

Išspaustas magnetinis plastikas, savo ruožtu, gaunami taip: pradiniai neodimio-geležies-boro milteliai sumaišomi su polimeru, tada suspaudžiami į formą, kaitinami ir įmagnetinami. Papildomo apdorojimo nereikia, o presuoto magnetoplastiko energija yra ribota iki 10 MGE.

Taigi, neodimio magnetai turi šias skiriamąsias savybes:

• Per 10 metų prarandama tik 1% įmagnetinimo;

• Galimi bet kokie dydžiai ir formos;

• Žema Curie temperatūra (žr. Lentelę aukščiau);

• Didelis atsparumas korozijai;

• Maksimalus likutinis įmagnetinimas;

• Maksimali prievartos jėga;

• Didžiausia savitoji magnetinė energija.

Neodimio magnetai yra pažymėti taip, tai yra vadinamosios neodimio magnetų klasės:

• N35-N52

• 33M – 48M

• 30H-45H

• 30SH-42SH

• 30UH-35UH

• 28EH-35EH

Čia skaičius žymi magnetinę energiją, išreikštą MSE (MegaGauss-Oersted), o raidę (ženklą) - leistiną temperatūros diapazoną:

• N (normalus) - iki 80 laipsnių Celsijaus;

• M (vidutinė) - iki 100 laipsnių Celsijaus;

• H (aukštas) - iki 120 laipsnių Celsijaus;

• SH (ypač aukštas) - iki 150 laipsnių Celsijaus;

• UH (ypač aukštas) - iki 180 laipsnių Celsijaus;

• EH (ypač aukštas) - iki 200 laipsnių Celsijaus.

Paprastai pardavėjas visada pasirengęs pateikti išsamią informaciją apie jo siūlomų neodimio magnetų technines savybes.

• kompiuterių kietųjų diskų galvučių kaupikliuose;

• kaip nebrangios įrangos galvučių trintuvo dalis;

• atliekant magnetinio rezonanso tomografiją (MRT);

• magnetinėse gitarų rinktuvėse;

• elektroninėse cigaretėse;

• durų spynose;

• garsiakalbiuose ir ausinėse;

• magnetiniuose guoliuose;

• NMR spektrometrais;

• elektros varikliuose;

• belaidiuose įrankiuose;

• servovarikliuose;

• kėlimo ir kompresoriniuose varikliuose;

• pakopiniuose varikliuose;

• elektriniame vairo stiprintuve;

• hibridinėse ir elektrinėse transporto priemonėse;

• generatoriuose ir turbinose (tiesioginio variklio turbinoms reikia 600 kg magnetų vienam megavatui galios, o 31% šios masės sudaro neodimis);

Be to, unikalių magnetinių savybių neodimio magnetai įkvėpė žaislų ir papuošalų kūrėjus. Visi žino neocubo magnetinius rinkinius, o kiti - įvairius dizainerius, dekoratyvinių tvirtinimo detalių įvairovę ir dar daugiau.

Taigi, neodimio magnetai gali ne tik išspręsti sudėtingas gamybos problemas, bet ir atlikti paprastus, patogius sprendimus.

Pastaruoju metu galingi magnetai pradėjo būti aktyviai reklamuojami naudoti neteisėtai veiklai. Reklama skatina pirkti magnetus, su kuriais galite naudoti elektrą, šilumą ir dujas, neatsižvelgdami į sunaudotus išteklius tinkamais skaitikliais. Pagal Administracinių teisės pažeidimų kodeksą apleistas tokių išteklių naudojimas yra neteisėtas!

Taip pat žiūrėkite mūsų svetainėje:Magnetinė levitacija - kas tai yra ir kaip tai įmanoma