Neodymium-magneten en hun gebruik

De sterkste, krachtigste permanente magneet die momenteel op de markt beschikbaar is, zijn neodymiummagneten. Ze hebben de chemische formule Nd2Fe14B en hebben een uitzonderlijke magnetische energiedichtheid tot 512 kJ / m3. Als eerdere samarium-kobalt (SmCo) -magneten als de krachtigste die beschikbaar waren, werden beschouwd, werden ze vanaf 1986 geleidelijk vervangen door neodymiummagneten, veel zuiniger in productiekosten, zij het met een lagere Curie-temperatuur.

Met de ontwikkeling van de elektronica-industrie, van de jaren 90 tot heden, Neodymium-magneten zijn overal populair geworden en velen zijn nog steeds verrast door hun opmerkelijke eigenschappen, omdat een dergelijke magneet duizenden keren het gewicht van de magneet zelf kan heffen.

Het begon allemaal met het feit dat in 1982 het Japanse bedrijf Sumitomo Special Metals, samen met de Amerikaanse General Motors aan het probleem van het vinden van een alternatief voor dure samarium-cobalt (SmCo) magneten, de neodymium-ijzer-boorverbinding vond, die gepatenteerd was door General Motors in 1985 jaar. In 1986 werd Magnequench geopend, gespecialiseerd in de productie van neodymiummagneten en de verkoop van grondstoffen voor de vervaardiging ervan.

Magnequench werd later onderdeel van Molycorp, VS, en Sumitomo werd onderdeel van Hitachi Corporation, Japan, en nu heeft Hitachi meer dan 600 patenten met betrekking tot de productie van neodymiummagneten door sinteren en verleent een licentie aan tal van fabrikanten over de hele wereld.

Uiteindelijk werd China een leider in de productie van neodymiummagneten, omdat dit land een groot deel van 's werelds zeldzame aardertsen beheert.

Elk jaar produceert China 50.000 ton neodymiummagneten. Ondertussen bevat een ton van het oorspronkelijke erts ongeveer 700 kg ijzer en neodymium - maximaal 450 gram.

Voor de vervaardiging van neodymiummagneten wordt de poedertechnologie gebruikt om drie soorten magneten te produceren: geëxtrudeerde magneten, gegoten magnetoplasten en gesinterde magnetoplasten.

Voor de vervaardiging van magneten wordt het magnetische materiaal gesmolten, hiervoor worden de startelementen (ijzer, neodymium, boor) gesmolten in een inductieoven, waarna de resulterende legering wordt verpletterd en poeder ontvangt voor de verdere fasen van het technologische proces, om al met het poeder te werken.

Afhankelijk van de microstructuur van de startelementen kunnen de magnetische eigenschappen van het eindproduct enigszins variëren. Vaak wordt de Nd2Fe14B-verbinding direct gebruikt. Het is zijn structuur die de maximale magnetokristallijne, uniaxiale anisotropie geeft. Maar complexere chemische reacties zijn mogelijk.

Gesinterde magnetoplasten worden verkregen door neodymium-ijzer-boorpoeder te persen, het in een inerte of vacuümomgeving te sinteren en vervolgens op een machine te malen om de gewenste vorm te verkrijgen. Tijdens het poederpersen werkt het in magnetisch veld gewenste intensiteit en richting, die de magnetisatie instellen.

Gegoten magneet kunststoffen worden verkregen met behulp van polymeren die worden gemengd met neodymium-ijzer-boorpoeder en vervolgens in een mal worden geperst, en hier is het mogelijk om elke vorm te verkrijgen, de productenergie is echter beperkt tot 5 MGsec.

Geëxtrudeerde magneetkunststoffenworden op hun beurt als volgt verkregen: het initiële neodymium-ijzer-boorpoeder wordt met het polymeer gemengd, vervolgens in een vorm geperst, verwarmd en gemagnetiseerd. Aanvullende verwerking is niet vereist en de energie van de geperste magnetoplasten is beperkt tot een waarde van 10 MGE.

Neodymium-magneten hebben dus de volgende onderscheidende eigenschappen:

• Over 10 jaar gaat slechts 1% van de magnetisatie verloren;

• Alle maten en vormen zijn beschikbaar;

• Lage Curietemperatuur (zie bovenstaande tabel);

• Hoge weerstand tegen corrosie;

• Maximale resterende magnetisatie;

• Maximale dwingende kracht;

• Maximale specifieke magnetische energie.

Neodymium-magneten zijn als volgt gemarkeerd, dit zijn de zogenaamde klassen van neodymium-magneten:

• N35-N52

• 33M-48M

• 30H-45H

• 30SH-42SH

• 30UH-35UH

• 28EH-35EH

Hier geeft het nummer de magnetische energie aan uitgedrukt in MSE (MegaGauss-Oersted) en de letter (markering) - het toegestane temperatuurbereik:

• N (Normaal) - tot 80 graden Celsius;

• M (Gemiddeld) - tot 100 graden Celsius;

• H (Hoog) - tot 120 graden Celsius;

• SH (Super High) - tot 150 graden Celsius;

• UH (Ultra High) - tot 180 graden Celsius;

• EH (Extra Hoog) - tot 200 graden Celsius.

Gewoonlijk staat de verkoper altijd klaar om uitgebreide informatie te verstrekken over de technische kenmerken van de neodymiummagneten die hij aanbiedt.

• in schijven van koppen van harde schijven van computers;

• als onderdeel van het wissen van koppen van goedkope apparatuur;

• in magnetische resonantie beeldvorming (MRI);

• in magnetische pickups van gitaren;

• in elektronische sigaretten;

• in deursloten;

• in luidsprekers en hoofdtelefoons;

• in magnetische lagers;

• in NMR-spectrometers;

• in elektrische motoren;

• in draadloze gereedschappen;

• in servomotoren;

• in hef- en compressormotoren;

• in stappenmotoren;

• in elektrische stuurbekrachtiging;

• op hybride en elektrische voertuigen;

• in generatoren en turbines (turbines met directe aandrijving vereisen 600 kg magneten per megawatt vermogen en 31% van deze massa is neodymium);

Bovendien inspireerden neodymiummagneten met hun unieke magnetische eigenschappen de makers van speelgoed en sieraden. Iedereen kent magnetische neocub-sets, en anderen, verschillende ontwerpers, een verscheidenheid aan decoratieve bevestigingsmiddelen en meer.

Aldus zijn neodymiummagneten niet alleen in staat om complexe productieproblemen op te lossen, maar ook tot eenvoudige, handige oplossingen.

Sinds kort worden krachtige magneten actief geadverteerd voor gebruik bij illegale activiteiten. Reclame stimuleert de aankoop van magneten, waarmee u elektriciteit, warmte en gas kunt gebruiken zonder rekening te houden met de verbruikte bronnen van de respectieve meters. Het verwaarloosde gebruik van dergelijke middelen is illegaal volgens de Code of Administratieve Delicten!

Zie ook op onze website:Magnetische levitatie - wat is het en hoe is het mogelijk