Неодимовый магнит состав сплава

Неодимовый магнит состав сплава

Самым сильным и самым мощным, из доступных на сегодняшний день в продаже постоянных магнитов, является неодимовый магнит. Такие магниты имеют химическую формулу Nd2Fe14В, и обладают исключительной плотностью магнитной энергии достигающей 512 кДж/м3. Если раньше самарий-кобальтовые (SmCo) магниты считались наиболее мощными из доступных в продаже, то, начиная с 1986 года, их постепенно начали заменять неодимовые магниты, значительно более экономичные по стоимости производства, хотя и с более низкой температурой Кюри.

С развитием электронной промышленности, начиная с 90-х годов и до настоящего времени, неодимовые магниты получили большую популярность повсеместно, и их замечательными свойствами многие удивлены до сих пор, ведь такой магнит может поднять груз в тысячи раз превышающий вес самого магнита.

Неодимовый магнит

Все началось с того, что в 1982 году японская компания Sumitomo Special Metals, работая совместно с американской General Motors над проблемой поиска альтернативы дорогим самарий-кобальтовым (SmCo) магнитам, отыскала таки соединение неодим-железо-бор, которое и было запатентовано General Motors в 1985 году. В 1986 году была открыта компания Magnequench, специализировавшаяся на выпуске неодимовых магнитов, и продававшая сырьё для их изготовления.

Позже Magnequench стала частью Molycorp, США, а Sumitomo – частью Hitachi Corporation, Япония, и теперь Hitachi обладает более чем 600 патентами, связанными с производством неодимовых магнитов методом спекания, и лицензирует многочисленные производства по всему миру.

В конце концов, Китай вышел в лидеры по производству неодимовых магнитов, ведь эта страна контролирует огромную долю мировых редкоземельных руд.

Ежегодно в Китае производят по 50000 тонн неодимовых магнитов. Между тем, в одной тонне исходной руды содержится около 700 кг железа, а неодима — максимум 450 грамм.

Неодим

Для изготовления неодимовых магнитов применяют порошковую технологию, позволяющую получать магниты трех типов: прессованные магниты, литые магнитопласты, и спеченные магнитопласты.

Перед изготовлением магнитов выплавляют магнитный материал, для этого исходные элементы (железо, неодим, бор) сплавляют в индукционной печи, затем дробят полученный сплав, получая порошок для дальнейших этапов технологического процесса, для работы уже с порошком.

Характеристики магнитов

В зависимости от микроструктуры исходных элементов, магнитные свойства конечного продукта могут в некоторой степени различаться. Зачастую применяют непосредственно соединение Nd2Fe14В. Именно его структура и дает максимальную магнитокристаллическую, одноосную анизотропию. Но возможны и более сложные химические реакции.

Спеченные магнитопласты

Получаются путем прессования порошка неодима-железа-бора, его спекания в инертной или вакуумной среде, и последующей шлифовки на станке до получения нужной формы. Во время прессования порошка, на него действует магнитное поле нужной интенсивности и направления, которое и задает намагниченность.

Литые магнитопласты

Получаются с применением полимеров, которые смешиваются с неодим-железо-бор порошком, а потом выдавливаются в форму, и здесь есть возможность получать любые формы, однако энергия продукта ограничена значением в 5 МГсЭ.

Читайте также:  Люстра тарелка на натяжной потолок

Прессованные магнитопласты

Получаются следующим образом, исходный порошок неодим-железо-бор смешивают с полимером, затем прессуют в форму, нагревают и намагничивают. Дополнительной обработки не требуется, а энергия прессованных магнитопластов ограничена значением в 10 МГсЭ.

Неоди́мовый магни́т — мощный постоянный магнит, состоящий из сплава редкоземельного элемента неодима, бора и железа. Кристаллическая структура имеет тетрагональную форму и представлена формулой Nd2Fe14B. Известен своей мощностью притяжения и высокой стойкостью к размагничиванию. Имеет металлический блеск, обусловленный покрытием (на изломе — серый), очень востребован и применяется в разных областях промышленности, медицины, в быту и электронике.

Содержание

История [ править | править код ]

В 1983 году General Motors, Sumitomo Corporation и Китайская академия наук, независимо друг от друга, создали соединение неодим-железо-бор. Мощные редкоземельные магниты, имея крошечные размеры и колоссальную магнитную индукцию, стали с тех пор наиболее эффективным материалом для магнитоизлучателей.

Неодимовые магниты производят двумя способами: порошок, состоящий из смеси металлов, запекается в специальной печи под давлением при температуре 1200 °С, либо впрыскивается в расплавленный полимер и затем формуется.

Главная их проблема — цена, стремительно скакнувшая вверх с 2009 года. Поскольку 95 % редкоземельных металлов добывается в Китае, и они требуются, помимо прочего, для внутренней автомобильной промышленности, то эта страна ввела квоты на экспорт. За 2011 год в связи с этим неодим подорожал в 5 раз. В 2017 году неодим на биржах вырос в цене примерно на 50 %.

Использование [ править | править код ]

Неодимовым магнитом можно поднимать грузы от 1000 кг и более смотря на его свойства и класс . Поисковым магнитом на неодимовой основе часто вылавливают из реки металлолом.

Очень часто неодимовые магниты применяются в изготовлении динамиков наушников, колонок (в основном ВЧ-головки), радио, мобильных телефонов, смартфонов, планшетов и т. п. для большей громкости динамика.

Неодимовые магниты используются в производстве жёстких дисков для компьютеров; обычно такие магниты имеют форму дуги. Используются в системе фокусировки лазера в DVD-приводах, в форме небольшого куба.

Компании, которые строят генераторы с магнитным возбуждением, в основном используют именно их, поскольку мощность генератора напрямую зависит от силы используемого магнита.

Производители масляных фильтров применяют неодимовые магниты для задержания металлической стружки из нефтепродуктов.

Устройства металлодетекторов также содержат эти магниты.

В медицине неодимовые магниты используются в аппаратах для магнитно-резонансной томографии.

Стойкость [ править | править код ]

Неодимовые магниты теряют 0.1—2 % своей намагниченности за 10 лет.

Неодимовые магниты подвержены коррозии, поэтому часто покрыты никелем. Они не любят нагрев даже больше, чем альнико. Марка N выдерживает до 80 °С, марка M — до 100 °С, марка EH — до 200 °С. Удары и деформации могут ослабить магнит.

Также, в маркировке магнитов кроме буквы имеется и цифра класса магнита (к примеру N52), которая означает магнитную энергию и часто обозначается в мегаГаусс-Эрстедах (1 мегаГаусс-Эрстед ≈ 8 килоДжоуль/м 3 ≈ 0,8 кгс).

Оценить статью
Добавить комментарий
Adblock
detector