Neodym-magneter och deras användning

Den starkaste, mest kraftfulla permanentmagneten som finns på marknaden idag är neodymmagneter. De har den kemiska formeln Nd2Fe14B och har en exceptionell magnetisk energitäthet på upp till 512 kJ / m3. Om tidigare samarium-koboltmagneter (SmCo) -magneter ansågs vara de mest kraftfulla som finns tillgängliga, ersattes de sedan 1986 gradvis av neodymiummagneter, mycket mer ekonomiska i produktionskostnaderna, om än med en lägre Curie-temperatur.

Med utvecklingen av elektronikindustrin, från 90-talet till idag, Neodymmagneter har vunnit stor popularitet överallt, och många är fortfarande förvånade över sina anmärkningsvärda egenskaper, eftersom en sådan magnet kan lyfta en belastning tusentals gånger vikten av själva magneten.

Det hela började med det faktum att det japanska företaget Sumitomo Special Metals 1982 arbetade tillsammans med de amerikanska General Motors om problemet med att hitta ett alternativ till dyra samarium-koboltmagneter (SmCo), fann neodymium-järn-borföreningen, som patenterades av General Motors i 1985 år. 1986 öppnades Magnequench, specialiserat på produktion av neodymmagneter och försäljning av råvaror för tillverkning av dem.

Magnequench blev senare en del av Molycorp, USA, och Sumitomo blev en del av Hitachi Corporation, Japan, och nu har Hitachi mer än 600 patent relaterade till produktion av neodymmagneter genom sintring och licenser för många tillverkare runt om i världen.

I slutändan har Kina blivit ledande inom produktion av neodymmagneter, eftersom detta land kontrollerar en enorm andel av världens sällsynta jordmalm.

Kina producerar årligen 50 000 ton neodymmagneter. Samtidigt innehåller ett ton av den ursprungliga malmen ungefär 700 kg järn och neodym - högst 450 gram.

För tillverkning av neodymmagneter används pulverteknologi för att producera tre typer av magneter: extruderade magneter, gjutna magnetoplaster och sintrat magnetoplast.

Innan magneter tillverkas smälts det magnetiska materialet, för detta smälts de initiala elementen (järn, neodym, bor) i en induktionsugn, sedan krossas den resulterande legeringen och får ett pulver för ytterligare steg i den tekniska processen för att arbeta redan med pulvret.

Beroende på utgångselementens mikrostruktur kan de slutliga produktens magnetiska egenskaper variera till viss del. Ofta används Nd2Fe14B-föreningen direkt. Det är dess struktur som ger maximal magnetokristallin, uniaxial anisotropi. Men mer komplexa kemiska reaktioner är möjliga.

Sintrat magnetoplast erhålls genom att pressa neodymium-järn-borpulver, sinta det i en inert eller vakuummiljö och sedan slipa det på en maskin för att erhålla den önskade formen. Under pulverpressning verkar den på magnetfält önskad intensitet och riktning, som ställer in magnetiseringen.

Gjutna magnetplaster erhålls med användning av polymerer som blandas med neodymium-järn-borpulver och sedan pressas in i en form, och här är det möjligt att erhålla vilken form som helst, men produktenergin är dock begränsad till 5 MGsec.

Extruded Magnet Plasti sin tur erhålles enligt följande: det initiala neodymium-järn-borpulvret blandas med polymeren, pressas sedan in i en form, värms upp och magnetiseras. Ingen ytterligare bearbetning krävs och energin från de pressade magnetoplasterna är begränsad till 10 MGE.

Så neodymmagneter har följande distinkta egenskaper:

• Under tio år går bara 1% av magnetiseringen bort.

• Alla storlekar och former finns tillgängliga;

• Låg curietemperatur (se tabellen ovan);

• Hög motståndskraft mot korrosion;

• Maximal restmagnetisering;

• Maximal tvångskraft;

• Maximal specifik magnetisk energi.

Neodym-magneter är markerade enligt följande, det är de så kallade klasserna av neodym-magneter:

• N35-N52

• 33M-48M

• 30H-45H

• 30SH-42SH

• 30UH-35UH

• 28EH-35EH

Här anger siffran den magnetiska energin uttryckt i MSE (MegaGauss-Oersted) och bokstaven (märket) - det tillåtna temperaturområdet:

• N (Normal) - upp till 80 grader Celsius;

• M (Medium) - upp till 100 grader Celsius;

• H (hög) - upp till 120 grader Celsius;

• SH (Super High) - upp till 150 grader Celsius;

• UH (Ultra High) - upp till 180 grader Celsius;

• EH (Extra High) - upp till 200 grader Celsius.

Vanligtvis är säljaren alltid redo att ge omfattande information om de tekniska egenskaperna hos neodymmagneterna han erbjuder.

• i hårddiskar på hårddiskar på datorer;

• som en del av att radera huvuden på billig utrustning;

• vid magnetisk resonansavbildning (MRI);

• i magnetiska pickuper av gitarrer;

• i elektroniska cigaretter;

• i dörrlås;

• i högtalare och hörlurar;

• i magnetlager;

• i NMR-spektrometrar;

• i elektriska motorer;

• i trådlösa verktyg;

• i servomotorer;

• i lyft- och kompressormotorer;

• i stegmotorer;

• i elektrisk servostyrning;

• på hybrid- och elfordon;

• i generatorer och turbiner (direktdrivna turbiner kräver 600 kg magneter per megawatt effekt, och 31% av denna massa är neodym);

Dessutom inspirerade neodymmagneter med sina unika magnetiska egenskaper skaparna av leksaker och smycken. Alla känner till neocub-magnetuppsättningarna och andra, olika designers, olika dekorativa fästelement och mer.

Således kan neodymmagneter inte bara lösa komplexa produktionsproblem utan också enkla, praktiska lösningar.

Nyligen har kraftfulla magneter börjat annonseras aktivt för användning i olagliga aktiviteter. Reklam uppmuntrar inköp av magneter, med vilka du kan använda el, värme och gas utan att ta hänsyn till de förbrukade resurserna med lämpliga mätare. Den försummade användningen av sådana resurser är olaglig enligt koden för administrativa brott!

Se även på vår webbplats:Magnetisk levitation - vad är det och hur är det möjligt