Неодим магнитлары / NdFeB магнитлары нәрсә ул?
Иң таралган төрсирәк җир магнитынеодий магнит, гадәттә NdFeB, NIB яки Neo магнит дип атала.Неодий, тимер һәм бор берләштерелгән, даими магнитның Nd2Fe14B тетрагональ кристалл структурасын булдыру өчен.Неодий магнитлары хәзерге вакытта базарда даими магнитның иң көчле төре.Алар 1984-нче елда General Motors һәм Sumitomo Special Metals тарафыннан аерым эшләнде.
Эшләнгән җитештерү ысулына карап, NdFeB магнитлары классификацияләнергә мөмкинсинтеряки бәйләнгән.Заманча товарларда бик күп даими магнитларга мохтаҗ, мәсәлән, чыбыксыз кораллардагы электр моторлары, каты диск саклагычлары, магнит бәйләүчеләр, алар башка төр магнитлар урынын алдылар.
Көчне аңлату
Неодим - антиферромагнит металл, ул чиста булганда магнит үзенчәлекләрен күрсәтә, ләкин 19 К (254,2 ° C; 425,5 ° F) температурасында гына.Неодий магнитлар ясау өчен тимер кебек ферромагнит күчү металллары булган неодий кушылмалары, Кури температурасы бүлмә температурасыннан күпкә югарырак.
Неодий магнитларының көче - төрле әйберләрнең берләшүе.Иң әһәмиятлесе - Nd2Fe14B тетрагональ кристалл структурасының бик югары униаксиаль магнитокристалл анисотропиясе (HA 7 T - A / m берәмлекләрендә H магнит кыр көче Am2 магнит моментына каршы).Бу матдә кристаллының билгеле бер кристалл күчәре буенча магнитлашуын күрсәтә, ләкин башка юнәлештә магнитлаштыру бик авыр.Неодий магнит эретмәсе, башка магнитлар кебек, микрокристалл бөртекләрдән эшләнгән, алар җитештерү вакытында көчле магнит кырында тигезләнгән, аларның магнит күчәре бер юнәлештә күрсәтәләр.Кушымта бик югары көчләүгә, яки демагнетизациягә каршы, кристалл тактаның магнитизм юнәлешен үзгәртүгә каршы торуы аркасында.
Аның электрон структурасында дүрт яраксыз электрон булганлыктан, тимердәге (уртача) өч белән чагыштырганда, неодим атомы зур магнит дипол моментына ия.Магниттагы парланмаган электроннар, әйләнәләре бер юнәлештә торсын өчен, тигезләнгән магнит кырын чыгаралар.Бу Nd2Fe14B комбинациясе өчен көчле туендыру магнитизациясенә китерә (Js 1,6 T яки 16 kG) һәм 1,3 теслның калдык калдыклары.Нәтиҗәдә, бу магнит этап зур күләмдә магнит энергиясен саклый ала (BHmax 512 kJ / m3 яки 64 MGOe), чөнки иң югары энергия тыгызлыгы Js2 белән пропорциональ.
Бу магнит энергия кыйммәте күләме буенча 18 тапкыр, масса буенча 12 тапкыр, "гадәти" феррит магнитлардан зуррак.Самариум кобальт (SmCo), сирәк очрый торган сирәк җир магниты, бу магнит энергия үзенчәлегенең NdFeB эретмәләренә караганда түбәнрәк дәрәҗәсе бар.Неодий магнитларының магнит характеристикалары чыннан да эретмәнең микросруктурасы, җитештерү процессы һәм составы тәэсирендә.
Тимер атомнары һәм неодий-бор кушылмасы Nd2Fe14B кристалл структурасы эчендә альтернатив катламнарда очрый.Диамагнит бор атомнары көчле ковалент бәйләнешләр аша бердәмлекне үстерәләр, ләкин магнитизмга турыдан-туры өлеш кертмиләр.Неодий магнитлары самариум-кобальт магнитларына караганда арзанрак, сирәк очрый торган җир концентрациясе (күләме буенча 12%, масса буенча 26,7%), шулай ук самариум һәм кобальт белән чагыштырганда неодий һәм тимернең чагыштырмача булуы.
Сыйфатлар
Сыйфатлар:
Аларны классификацияләү өчен неодимий магнитларның максималь энергия продукты - магнит агымы җитештерүгә туры килә.Көчлерәк магнитлар югары кыйммәтләр белән күрсәтелә.Синтерланган NdFeB магнитлары өчен бөтен дөньяда кабул ителгән категорияләштерү бар.Аларның бәясе 28 дән 52кә кадәр. Неодимий, яки синтерланган NdFeB магнитлары, кыйммәтләр алдыннан башлангыч N белән билгеләнәләр.Кыйммәтләр Кури температурасы белән уңай корреляцияләнгән һәм килешү (80 ° C яки 176 ° F кадәр) TH (230 ° C яки 446 ° F) кадәр булган эчке көч куллануны һәм максималь эш температурасын белдерүче хәрефләр белән иярәләр. .
Сыйфатларсинттерелгән NdFeB магнитлары:
N30-N56, N30M-N52M, N30H-N52H, N30SH-N52SH, N28UH-N45UH, N28EH-N42EH, N30AH-N38AH
Магнит үзлекләре:
Даими магнитларны контрастлау өчен кулланылган мөһим үзенчәлекләр арасында:
Калдык(Br),магнит кырының көчен саный.
Мәҗбүр итү(Hci),материалның демагнитизация каршылыгы.
Максималь энергия продукты(BHmax),магнит агымы тыгызлыгының иң зур кыйммәте
магнит кырының көче, ул магнит энергиясенең тыгызлыгын үлчәп тора.
Кюри температурасы (TC), матдә магнит булудан туктый.
Неодий магнитлары реманс, көчләү, энергия продукты ягыннан башка төр магнитлардан өстен, ләкин еш кына Кури температурасы түбән.Тербиум һәм диспрозиум - ике махсус неодимий магнит эретмәсе, алар Кури температурасы һәм температураның югары чыдамлыгы белән барлыкка китерелгән.Неодий магнитларының магнит эше түбәндәге таблицада башка даими магнит төрләре белән чагыштырыла.
| Магнит | Бр(Т) | Hcj(kA / m) | BHmaxkJ / m3 | TC | |
| (℃) | (℉) | ||||
| Nd2Fe14B, синтер | 1.0-1.4 | 750-2000 | 200-440 | 310-400 | 590-752 |
| Nd2Fe14B, бәйләнгән | 0.6-0.7 | 600-1200 | 60-100 | 310-400 | 590-752 |
| SmCo5, синтер | 0.8-1.1 | 600-2000 | 120-200 | 720 | 1328 |
| См (Ко, Фе, Ку, Зр) 7 синтер | 0.9-1.15 | 450-1300 | 150-240 | 800 | 1472 |
| AlNiCi, синтер | 0.6-1.4 | 275 | 10-88 | 700-860 | 1292-1580 |
| Ср-Феррит | 0.2-0.78 | 100-300 | 10-40 | 450 | 842 |
Коррозия проблемалары
Синтерланган магнитның ашлык чикләре аеруча синтрланган Nd2Fe14B коррозиясенә мохтаҗ.Мондый коррозия зур зыян китерергә мөмкин, мәсәлән, өслек катламының таралуы яки кечкенә магнит кисәкчәләре порошогына магнитның ватылуы.
Күпчелек коммерция товарлары бу куркынычны әйләнә-тирә мохиткә тәэсир итүне туктатыр өчен саклагыч каплау кертеп кертә.Иң еш очрый торган тәлинкәләр - никель, никель-бакыр-никель, цинк, ә башка металллар полимер һәм лак саклаучы кебек кулланылырга мөмкин.каплау.
Температура эффектлары
Неодийның тискәре коэффициенты бар, димәк, температура күтәрелгәч, көчләү дә, магнит энергиясенең максималь тыгызлыгы (BHmax) төшә.Әйләнә-тирә температурада неодий-тимер-бор магнитлары югары көчләүгә ия;ләкин, температура 100 ° C (212 ° F) артканда, 320 ° C яки 608 ° F тирәсе булган Кури температурасына җиткәнче тизлек тиз төшә.Көчләнүнең бу кимүе җил турбиналары, гибрид двигательләр һ.б. кебек югары температуралы кулланмаларда магнитның эффективлыгын чикли, температураның үзгәрүләре аркасында эшнең төшүен булдырмас өчен, тербиум (Tb) яки диспрозиум (Dy) өстәлә, бәясен арттыра. магнит.
Кушымталар
Аның югары көче билгеле бер кушымта өчен кечерәк, җиңелрәк магнитлар кулланырга мөмкинлек биргәнгә, неодимий магнитлар алнико һәм феррит магнитларын хәзерге технологиянең күп санлы кушымталарында алыштырдылар, анда көчле даими магнитлар кирәк.Менә берничә мисал:
Компьютер каты дисклары өчен баш актуаторлар
Электрон сигаретның механик ачкычлары
Ишекләр өчен йозаклар
кәрәзле телефон спикерлары һәм автомобиль актуаторлары
Магнит кушылмалар һәм подшипниклар
Электр двигательләре һәм актуаторлар
Электр белән идарә итү
Корычсыз кораллар
СервомоторларСинхрон моторлар
Көтү һәм компрессорлар өчен моторлар
Эпик һәм баскыч двигательләр
Гибрид һәм электр машинасы двигательләре
Windил турбиналары өчен электр генераторлары (даими магнит дулкыны белән)
Ваклап сату массакүләм мәгълүмат чаралары
Көчле неодимий магнитлары чит ил органнарын кулга алу һәм продуктларны һәм процессларны саклау өчен процесс өлкәсендә кулланыла.
Неодий магнитларының көчәю көче магнит бизәнү әйберләре, балалар магнит төзелеше комплектлары (һәм башка неодимий) кебек яңа куллануга этәргеч бирде.магнит уенчыклары), һәм хәзерге спорт парашют җиһазларын ябу механизмы кысаларында.Алар "Букибол" һәм "Бакикуб" дип аталган популяр өстәл-уенчык магнитларында төп металл, ләкин АКШның кайбер кибетләре балалар куркынычсызлыгы аркасында аларны сатмаска карар иттеләр, һәм Канадада алар тыелды. шул ук сәбәп аркасында.
Ачык магнит резонанс күзаллау (МРИ) сканерлары барлыкка килү белән, радиология бүлекләрендә организмны үткәргеч үткәргеч магнитларга альтернатива итеп карау өчен, неодим магнитларының көче һәм магнит кыры бердәмлеге медицина өлкәсендә дә яңа мөмкинлекләр ача.
Неодий магнитлары гастроезофагаль рефлюкс авыруын хирургик имплантацияләнгән анти-рефлюкс системасы итеп дәвалау өчен кулланыла, бу аскы эсофагаль сфинтер (GERD) тирәсендә хирургик имплантацияләнгән магнит төркеме.Алар шулай ук бармакларга магнит кырларының сизү хисен булдыру өчен урнаштырылды, бу эксперименталь операция булса да, биохакерлар һәм тарткычлар гына белә.
Синтерланган NdFeB магнитларыиң югары магнит сыйфатларына ия һәм берничә тармакта кулланыла, шул исәптән ишек такталары, двигательләр, генераторлар, авыр сәнәгать компонентлары.
Бәйләнгән кысылган магнитларинъекция формалашкан магнитлардан көчлерәк.
Пластик NdFeB магнитгаҗәеп магнит һәм пластик сыйфатлары, шулай ук югары төгәллек һәм стресска каршы торучы даими магнит порошогы һәм пластиктан торган яңа буын композицион материал.
