مغناطيس النيوديميوم واستخدامها

أقوى وأقوى مغناطيس دائم متاح في السوق اليوم هو مغناطيس نيوديميوم. لديهم الصيغة الكيميائية Nd2Fe14B ، ولديهم كثافة طاقة مغناطيسية استثنائية تصل إلى 512 كيلو جول / م 3. إذا تم اعتبار مغنطيس السماريوم المبكّر (SmCo) في وقت مبكر أقوى مغنطيس متاح ، فبدئًا من عام 1986 ، تم استبدالهم تدريجياً بمغناطيس نيوديميوم ، وهو أكثر اقتصادا في تكلفة الإنتاج ، وإن كان بدرجة حرارة كوري أقل.

مع تطور صناعة الإلكترونيات ، من التسعينيات إلى الوقت الحاضر ، اكتسب مغناطيس النيوديميوم شعبية كبيرة في كل مكان ، وما زال الكثيرون يفاجأون بخصائصهم الرائعة ، لأن مثل هذا المغناطيس يمكن أن يرفع حمولة المغناطيس بمقدار آلاف المرات.

بدأ كل شيء بحقيقة أن الشركة اليابانية سوميتومو سبيشال ميتالز في عام 1982 ، التي تعمل مع شركة جنرال موتورز الأمريكية بشأن مشكلة إيجاد بديل لمغناطيس سماريوم الكوبالت الغالي (SmCo) ، وجدت مركب نيوديميوم-حديد-بورون ، الذي حصلت على براءة اختراع من جنرال موتورز في 1985 سنة. في عام 1986 ، تم افتتاح Magnequench ، متخصصة في إنتاج مغناطيس النيوديميوم ، وبيع المواد الخام لتصنيعها.

أصبحت Magnequench لاحقًا جزءًا من Molycorp بالولايات المتحدة الأمريكية ، وأصبحت Sumitomo جزءًا من شركة Hitachi ، باليابان ، والآن تمتلك شركة Hitachi أكثر من 600 براءة اختراع تتعلق بإنتاج مغناطيس نيوديميوم عن طريق التلبيد وترخيص العديد من المصنوعات في جميع أنحاء العالم.

في النهاية ، أصبحت الصين رائدة في إنتاج مغناطيس النيوديميوم ، لأن هذا البلد يتحكم في حصة ضخمة من خامات الأرض النادرة في العالم.

الصين تنتج سنويا 50000 طن من المغناطيس النيوديميوم. وفي الوقت نفسه ، يحتوي طن واحد من الخام الأصلي على حوالي 700 كيلوغرام من الحديد ، والنيوديميوم - بحد أقصى 450 جرام.

لتصنيع مغناطيس نيوديميوم ، تستخدم تقنية المسحوق لإنتاج ثلاثة أنواع من المغناطيس: المغناطيس المبثوق ، البلاستيك المغنطيسي المصبوب ، البلاستيك المغنطيسي الملبد.

قبل تصنيع المغناطيس ، يتم صهر المادة المغناطيسية ، لذلك ، يتم دمج العناصر الأولية (الحديد ، النيوديميوم ، البورون) في فرن الحث ، ثم يتم تكسير السبائك الناتجة ، لتلقي المسحوق لمراحل أخرى من العملية التكنولوجية ، للعمل مع المسحوق بالفعل.

اعتمادًا على البنية الدقيقة لعناصر البدء ، قد تختلف الخصائص المغناطيسية للمنتج النهائي إلى حد ما. في كثير من الأحيان ، يتم استخدام مركب Nd2Fe14B مباشرة. هو هيكلها الذي يعطي أقصى تباين مغنطيسي ، أحادي المحور. ولكن التفاعلات الكيميائية أكثر تعقيدا ممكنة.

البلاستيك المغنطيسي متكلس يتم الحصول عليها عن طريق الضغط على مسحوق النيوديميوم والحديد البورون ، تلبد في بيئة خاملة أو فراغ ، ثم طحنه على آلة للحصول على الشكل المطلوب. أثناء الضغط على مسحوق ، فإنه يعمل على المجال المغناطيسي الكثافة المطلوبة والاتجاه ، الذي يحدد المغناطيس.

يلقي المغناطيس البلاستيك يتم الحصول عليها باستخدام بوليمرات ممزوجة بمسحوق النيوديميوم - بورون الحديدي ، ثم يتم ضغطها في قالب ، وهنا يمكن الحصول على أي شكل ، ومع ذلك ، فإن طاقة المنتج تقتصر على 5 MGsec.

البلاستيك مقذوف المغناطيس، بدوره ، يتم الحصول عليها على النحو التالي: يتم خلط مسحوق النيوديميوم-بورون الأولي مع البوليمر ، ثم يضغط في قالب ، ويسخن ويمغنط. معالجة إضافية غير مطلوبة ، والطاقة من البلاستيك المغنطيسي المضغوط يقتصر على قيمة 10 MGE.

لذلك ، المغناطيس النيوديميوم لها الخصائص المميزة التالية:

• على مدى 10 سنوات ، يتم فقدان 1٪ فقط من المغناطيس ؛

• أي الأحجام والأشكال المتاحة.

• انخفاض درجة حرارة كوري (انظر الجدول أعلاه) ؛

• مقاومة عالية للتآكل.

• مغنطة الحد الأقصى المتبقية.

• أقصى قوة قسرية

• الحد الأقصى للطاقة المغناطيسية المحددة.

يتم تمييز مغناطيس النيوديميوم على النحو التالي ، وهذه هي الفئات ما يسمى مغناطيس النيوديميوم:

• N35-N52

• 33M-48M

• 30H-45H

• 30SH-42SH

• 30UH-35UH

• 28EH-35EH

هنا ، يشير الرقم إلى الطاقة المغناطيسية المعبر عنها في MSE (MegaGauss-Oersted) ، والحرف (العلامة) - نطاق درجة الحرارة المسموح به:

• N (عادي) - ما يصل إلى 80 درجة مئوية ؛

• م (متوسطة) - حتى 100 درجة مئوية ؛

• H (مرتفع) - ما يصل إلى 120 درجة مئوية ؛

• SH (Super High) - ما يصل إلى 150 درجة مئوية ؛

• UH (فائقة الارتفاع) - ما يصل إلى 180 درجة مئوية ؛

• EH (عالي جدًا) - حتى 200 درجة مئوية.

عادةً ما يكون البائع مستعدًا دائمًا لتقديم معلومات شاملة حول الخصائص التقنية لمغناطيس النيوديميوم الذي يقدمه.

• في محركات أقراص محركات الأقراص الصلبة لأجهزة الكمبيوتر ؛

• كجزء من محو رؤوس المعدات الرخيصة ؛

• في التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) ؛

• في التقاطات المغناطيسية من القيثارات.

• في السجائر الإلكترونية ؛

• في أقفال الأبواب ؛

• في مكبرات الصوت وسماعات الرأس.

• في المحامل المغناطيسية.

• في مطياف الرنين المغناطيسي النووي.

• في المحركات الكهربائية.

• في أدوات اللاسلكي.

• في المحركات

• في محركات الرفع والضاغط ؛

• في المحركات السائر.

• في توجيه الطاقة الكهربائية ؛

• على السيارات الهجينة والكهربائية ؛

• في المولدات والتوربينات (تتطلب التوربينات ذات الدفع المباشر 600 كيلوجرام من المغناطيس لكل ميجاوات من الطاقة ، و 31٪ من هذه الكتلة هي النيوديميوم) ؛

بالإضافة إلى ذلك ، ألهمت مغناطيس النيوديميوم بخصائصها المغناطيسية الفريدة منشئي الألعاب والمجوهرات. الجميع يعرف مجموعات نيوكوب المغناطيسية ، وغيرها ، مصممين مختلفين ، ومجموعة متنوعة من السحابات الزخرفية وأكثر من ذلك.

وبالتالي ، فإن مغناطيس النيوديميوم قادر ليس فقط على حل مشاكل الإنتاج المعقدة ، ولكن أيضًا من الحلول البسيطة والملائمة.

في الآونة الأخيرة ، بدأ الإعلان بنشاط عن مغناطيس قوي لاستخدامه في أنشطة غير مشروعة. يشجع الإعلان على شراء المغناطيس ، والذي يمكنك من خلاله استخدام الكهرباء والتدفئة والغاز دون مراعاة الموارد المستهلكة في العدادات المعنية. الاستخدام المهملة لمثل هذه الموارد غير قانوني ، وفقًا لقانون المخالفات الإدارية!

انظر أيضا على موقعنا على الانترنت:المغنطيسى - ما هو وكيف يمكن ذلك