Neodim magneti i njihova upotreba

Najjači, najmoćniji trajni magnet dostupan na tržištu danas su neodim magneti. Imaju kemijsku formulu Nd2Fe14B, a imaju izuzetnu gustoću magnetske energije do 512 kJ / m3. Ako su se ranije samarijum-kobaltni (SmCo) magneti smatrali najmoćnijim raspoloživim, onda su, počevši od 1986., postupno zamijenjeni neodimijskim magnetima, mnogo ekonomičnijim u troškovima proizvodnje, iako s nižom Curieovom temperaturom.

S razvojem elektroničke industrije, od 90-ih do danas, Neodimijski magneti stekli su svugdje veliku popularnost, a mnogi su i dalje iznenađeni svojim izuzetnim svojstvima, jer takav magnet može podići opterećenje tisuću puta veće od težine samog magneta.

Sve je počelo činjenicom da je 1982. japanska tvrtka Sumitomo Special Metals, radeći s američkim General Motorsom na problemu pronalaska alternative skupocim magnetima samarij-kobalt (SmCo), pronašla neodim-željezo-bor-spoj koji je patentirao General Motors u 1985. godine. Godine 1986. otvoren je Magnequench, specijaliziran za proizvodnju neodim magneta i prodaju sirovina za njihovu proizvodnju.

Magnequench je kasnije postao dio Molycorpa, SAD, a Sumitomo je postao dio korporacije Hitachi u Japanu, a sada Hitachi posjeduje više od 600 patenata vezanih za proizvodnju neodim magneta sinteriranjem i licencira brojne proizvođače širom svijeta.

Na kraju je Kina postala vodeća u proizvodnji neodim magneta, jer ova država kontrolira ogroman udio svjetskih rijetkih ruda zemlje.

Kina godišnje proizvede 50 000 tona neodim magneta. U međuvremenu, jedna tona izvorne rude sadrži oko 700 kg željeza, a neodim - najviše 450 grama.

Za proizvodnju neodimskih magneta koristi se praškasta tehnologija za proizvodnju tri vrste magneta: ekstrudirani magneti, lijevani magnetoplastičari i sinterovana magnetoplastika.

Prije izrade magneta, magnetski materijal se topi, za to se početni elementi (željezo, neodim, bor) spajaju u indukcijskoj peći, zatim se rezultirajuća legura drobi, primajući prah za daljnje faze tehnološkog postupka, da bi već radio s prahom.

Ovisno o mikrostrukturi polaznih elemenata, magnetska svojstva konačnog proizvoda mogu u određenoj mjeri varirati. Često se izravno koristi spoj Nd2Fe14B. Njegova struktura daje maksimalnu magnetokristalnu, jednoosnu anizotropiju. Ali moguće su složenije kemijske reakcije.

Sintrana magnetoplastika dobivaju se presovanjem praha neodim-gvožđe-bora, sinterovanjem u inertnom ili vakuum okruženju, a zatim mljevenjem na stroju kako bi se dobio željeni oblik. Tijekom prešanja praha djeluje na magnetsko polje željeni intenzitet i smjer, koji postavlja magnetizaciju.

Lijevana magnetna plastika dobivaju se upotrebom polimera koji se pomiješaju s prahom neodima-željeza i bora, a zatim se utisnu u kalup, i ovdje je moguće dobiti bilo koji oblik, međutim, energija proizvoda je ograničena na 5 MGsec.

Ekstrudirana magnetna plastikazauzvrat se dobivaju na sljedeći način: početni neodimij-željezo-bor prah se pomiješa s polimerom, zatim se preša u kalup, zagrijava i magnetizira. Ne zahtijeva se dodatna obrada, a energija prešane magnetoplastike ograničena je na 10 MGE.

Dakle, neodim magneti imaju sljedeća karakteristična svojstva:

• Tijekom 10 godina izgubljeno je samo 1% magnetiziranja;

• Dostupne su sve veličine i oblici;

• Niska temperatura Curie (vidi gornju tablicu);

• Visoka otpornost na koroziju;

• Maksimalna zaostala magnetizacija;

• Maksimalna sila prisile;

• Maksimalna specifična magnetska energija.

Neodimijski magneti označeni su kako slijedi, to su takozvane klase neodimskih magneta:

• N35-N52

• 33m-48m

• 30H-45H

• 30SH-42SH

• 30UH-35UH

• 28EH-35EH

Ovdje broj označava magnetsku energiju izraženu u MSE (MegaGauss-Oersted), a slovo (oznaka) - dopušteno temperaturno područje:

• N (normalno) - do 80 Celzijevih stupnjeva;

• M (srednja) - do 100 Celzijevih stupnjeva;

• H (Visoka) - do 120 Celzijevih stupnjeva;

• SH (super visoka) - do 150 Celzijevih stupnjeva;

• UH (ultra visok) - do 180 stupnjeva Celzija;

• EH (Extra High) - do 200 Celzijevih stupnjeva.

Prodavatelj je obično spreman pružiti opsežne informacije o tehničkim karakteristikama neodim magneta koje nudi.

• u pogonima glava tvrdog diska računala;

• kao dio brisanja glava jeftine opreme;

• u snimanju magnetskom rezonancom (MRI);

• u magnetskim pickupima gitare;

• u elektronskim cigaretama;

• u bravama na vratima;

• u zvučnike i slušalice;

• u magnetskim ležajevima;

• u NMR spektrometrima;

• u elektromotorima;

• u bežičnim alatima;

• u servomotorima;

• u podiznim i kompresorskim motorima;

• u stepper motorima;

• električni servo upravljač;

• na hibridnim i električnim vozilima;

• u generatorima i turbinama (turbine s izravnim pogonom zahtijevaju 600 kg magneta po megavatu snage, a 31% ove mase je neodim);

Osim toga, neodimijski magneti sa svojim jedinstvenim magnetskim svojstvima nadahnuli su tvorce igračaka i nakita. Svatko poznaje magnetne setove neocub i druge, razni dizajneri, razne ukrasne učvršćivače i još mnogo toga.

Dakle, neodimijski magneti sposobni su ne samo riješiti složene proizvodne probleme, već i jednostavna, prikladna rješenja.

U posljednje vrijeme snažni se magneti počinju aktivno oglašavati za upotrebu u ilegalnim aktivnostima. Oglašavanje potiče kupnju magneta, s kojima možete koristiti električnu energiju, toplinu i plin bez uzimanja u obzir potrošenih resursa odgovarajućim brojilima. Zanemarena upotreba takvih resursa je prema Zakonu o upravnim prekršajima protuzakonita!

Pogledajte i na našoj web stranici:Magnetska levitacija - što je to i kako je moguće