מגנטים לנאודימיום והשימוש בהם

המגנט הקבוע החזק והחזק ביותר הקיים כיום בשוק הם מגנטים neodymium. יש להם את הנוסחה הכימית Nd2Fe14B, והם בעלי צפיפות אנרגיה מגנטית יוצאת דופן של עד 512 kJ / m3. אם מגנטים קודמים של סמריום קובלט (SmCo) נחשבו לכוח החזק ביותר שיש, אז החל משנת 1986 הם הוחלפו בהדרגה במגנטים neodymium, חסכוניים בהרבה בייצור הייצור, אם כי עם טמפרטורת קארי נמוכה יותר.

עם התפתחות תעשיית האלקטרוניקה, משנות ה 90 ועד היום, מגנטים ניאודימיום צברו פופולריות רבה בכל מקום, ורבים עדיין מופתעים מתכונותיהם המופלאות, מכיוון שמגנט כזה יכול להרים עומס אלפי פעמים ממשקלו של המגנט עצמו.

הכל התחיל בכך שבשנת 1982 החברה היפנית Sumitomo Special Metals, שעבדה יחד עם ג'נרל מוטורס האמריקאים על הבעיה במציאת אלטרנטיבה למגנטים של סמריום קובלט (SmCo) יקרים, מצאה את תרכובת הניאודימיום-ברזל-בורון, שהוגשה בפטנט על ידי ג'נרל מוטורס ב- שנת 1985. בשנת 1986 נפתח מגנקוונץ ', המתמחה בייצור מגנטים ניאודימיום ומכירת חומרי גלם לייצורם.

מאוחר יותר הפך מגנקוונש לחלק ממוליקורפ, ארה"ב, וסומיטומו הפך לחלק מתאגיד היטאצ'י, יפן, וכעת היטאצ'י מחזיקה ביותר מ- 600 פטנטים הקשורים לייצור מגנטים ניאודימיום על ידי sintering ורישיונות רבים מייצרים ברחבי העולם.

בסופו של דבר סין הפכה למובילה בייצור מגנטים neodymium, מכיוון שמדינה זו שולטת על חלק עצום של עפרות האדמה הנדירות בעולם.

סין מייצרת מדי שנה 50,000 טונות של מגנטים לניאודימיום. בינתיים, טון אחד מהעפרות המקוריות מכיל כ -700 ק"ג ברזל, וניאודימיום - מקסימום 450 גרם.

לייצור מגנטים neodymium, טכנולוגיית אבקה משמשת לייצור שלושה סוגים של מגנטים: מגנטים מוחצנים, מגנטופלסטיקה יצוקה ומגנטופלסטים סינטרים.

לפני הייצור של מגנטים, חומרים מגנטיים נמסים, לשם כך נמסקים היסודות הראשוניים (ברזל, ניאודימיום, בורון) בכבשן אינדוקציה, ואז הסגסוגת המתקבלת נמעכת, מקבלת אבקה לשלבים נוספים בתהליך הטכנולוגי, כדי לעבוד עם האבקה כבר.

בהתאם למבנה המיקרו של אלמנטים מתחילים, התכונות המגנטיות של המוצר הסופי עשויות להשתנות במידה מסוימת. לעתים קרובות משתמשים במישרין בתרכובת Nd2Fe14B. המבנה שלו הוא זה שמעניק את המרב המגנטיות-גבישית, האניסוטרופיה החד-שינית. אך תגובות כימיות מורכבות יותר אפשריות.

מגנטופלסטיקה חתוכה מתקבלים על ידי לחיצה על אבקת ברזל-ניאודימיום-ברזל, סינון בסביבה אינרטית או ואקום, ואז טחינה על מכונה כדי לקבל את הצורה הרצויה. במהלך לחיצת אבקה הוא פועל שדה מגנטי העוצמה והכיוון הרצוי, המגדיר את המגנטציה.

פלסטיקה מגנט יצוק מתקבלים באמצעות פולימרים שמעורבבים עם אבקת בורון ניאודימיום-ברזל ואז נדחסים לתבנית, וכאן ניתן להשיג כל צורה, עם זאת, אנרגיית המוצר מוגבלת ל- 5 מגה-ס"ק.

פלסטיקה מגנטית מוחצנת, בתורו, מתקבלים באופן הבא: אבקת הבורון הברזל-ניאודימיום-ברון מעורבבת עם הפולימר, ואז נלחצת לתבנית, מחוממת וממגנטת. לא נדרש עיבוד נוסף, והאנרגיה של מגנטופלסטים לחוצים מוגבלת ל 10 מגה.

אז, למגנטים של ניאודימיום יש את המאפיינים המובחנים הבאים:

• במשך 10 שנים אבדן רק 1% מהמגנטציה;

• כל גדלים וצורות זמינים;

• טמפרטורת קארי נמוכה (ראה טבלה למעלה);

• עמידות גבוהה בפני קורוזיה;

• ממגנט שיורי מקסימאלי;

• כוח כפייה מרבי;

• אנרגיה מגנטית ספציפית מקסימאלית.

מגנטים neodymium מסומנים כדלקמן, אלה הם כביכול כיתות של מגנטים neodymium:

• N35-N52

• 33M-48M

• 30H-45H

• 30SH-42SH

• 30UH-35UH

• 28EH-35EH

כאן המספר מציין את האנרגיה המגנטית הבאה לידי ביטוי ב- MSE (MegaGauss-Oersted), ואת האות (סימן) - טווח הטמפרטורות המותר:

• N (רגיל) - עד 80 מעלות צלזיוס;

• M (בינוני) - עד 100 מעלות צלזיוס;

• H (גבוה) - עד 120 מעלות צלזיוס;

• SH (Super High) - עד 150 מעלות צלזיוס;

• UH (אולטרה גבוה) - עד 180 מעלות צלזיוס;

• EH (אקסטרה גבוה) - עד 200 מעלות צלזיוס.

בדרך כלל המוכר תמיד מוכן לספק מידע מקיף על המאפיינים הטכניים של מגנטים neodymium שהוא מציע.

מגנטים של ניאודימיום החליפו כמעט לחלוטין מגנטים של פריט בתחומי יישום רבים, כולל תעשייה, מכיוון שהם חזקים וקומפקטיים בהרבה.

אז, מגנטים neodymium מצאו את היישומים הבאים:

• בכוננים של ראשי כוננים קשיחים של מחשבים;

• כחלק ממחיקת ראשי ציוד זול;

• בהדמיית תהודה מגנטית (MRI);

• בטנדרים מגנטיים של גיטרות;

• בסיגריות אלקטרוניות;

• במנעולי דלת;

• ברמקולים ובאוזניות;

• במיסבים מגנטיים;

• בספקטרומטרים של NMR;

• במנועים חשמליים;

• בכלים אלחוטיים;

• בסרומוטורים;

• במנועי הרמה ומדחס;

• במנועי צעד;

• בהיגוי כוח חשמלי;

• על כלי רכב היברידיים וחשמליים;

• בגנרטורים וטורבינות (טורבינות בהנעה ישירה דורשות 600 ק"ג מגנטים למגה וואט הספק, ו -31% מהמסה הזו היא ניאודימיום);

בנוסף, מגנטים neodymium עם התכונות המגנטיות הייחודיות שלהם היוו השראה ליוצרי הצעצועים והתכשיטים. כולם מכירים את הסטים המגנטיים של ניוקוב, ואחרים, מעצבים שונים, מגוון מחברים דקורטיביים ועוד.

לפיכך, מגנטים neodymium מסוגלים לא רק לפתור בעיות ייצור מורכבות, אלא גם לפתרונות פשוטים ונוחים.

לאחרונה החלו לפרסם באופן פעיל מגנטים חזקים לשימוש בפעילויות לא חוקיות. פרסום מעודד רכישת מגנטים, בעזרתם תוכלו להשתמש בחשמל, בחום ובגז מבלי לקחת בחשבון את המשאבים הנצרכים על ידי מטרים מתאימים. השימוש המוזנח במשאבים כאלה אינו חוקי, על פי קוד העבירות המנהליות!

ראו גם באתר שלנו:ריחוף מגנטי - מה זה ואיך זה אפשרי

Comments

[#1]

וגם מגנטים משמשים בייצור של מגילות מגנטיות, הפופולריות בקרב חופרים שחורים. בנקודות המעבר במלחמת העולם השנייה ובשדה האיבה בעזרתם, מחולצים שרידי הנשק ופריטים עתיקים אחרים בעלי תכונות מגנטיות.