Neodymové magnety a jejich použití

Nejsilnějším a nejsilnějším permanentním magnetem, který je dnes na trhu k dispozici, jsou neodymové magnety. Mají chemický vzorec Nd2Fe14B a mají mimořádnou hustotu magnetické energie až 512 kJ / m3. Pokud byly dřívější samarium-kobaltové (SmCo) magnety považovány za nejsilnější dostupné magnety, začaly se v roce 1986 postupně nahrazovat neodymovými magnety, mnohem levnějšími výrobními náklady, i když s nižší Curieovou teplotou.

S rozvojem elektronického průmyslu, od 90. let do současnosti, Neodymové magnety si získaly velkou oblibu všude a mnoho z nich je stále překvapeno svými pozoruhodnými vlastnostmi, protože takový magnet může zvednout zátěž tisícekrát větší než hmotnost samotného magnetu.

Všechno to začalo tím, že v roce 1982 našla japonská společnost Sumitomo Special Metals ve spolupráci s American General Motors na hledání alternativy k drahým magnetům samarium-kobalt (SmCo) směs neodym-železo-bór, která byla patentována společností General Motors v 1985 rok. V roce 1986 byl otevřen Magnequench, specializující se na výrobu neodymových magnetů a prodej surovin pro jejich výrobu.

Magnequench se později stal součástí Molycorpu v USA a Sumitomo se stal součástí Hitachi Corporation v Japonsku a nyní Hitachi vlastní více než 600 patentů souvisejících s výrobou neodymových magnetů slinováním a licencí mnoha výrobců po celém světě.

Nakonec se Čína stala lídrem ve výrobě neodymových magnetů, protože tato země ovládá obrovský podíl rud vzácných zemin na světě.

Čína ročně produkuje 50 000 tun neodymových magnetů. Mezitím jedna tuna původní rudy obsahuje asi 700 kg železa a neodymu - maximálně 450 gramů.

Pro výrobu neodymových magnetů se prášková technologie používá k výrobě tří typů magnetů: extrudovaných magnetů, litých magnetoplastů a sintrovaných magnetoplastů.

Před výrobou magnetů je magnetický materiál taven, proto jsou počáteční prvky (železo, neodym, bor) taveny v indukční peci, potom je výsledná slitina drcena a přijímá prášek pro další fáze technologického procesu, aby již pracovala s práškem.

V závislosti na mikrostruktuře výchozích prvků se mohou magnetické vlastnosti konečného produktu do jisté míry měnit. Často se přímo používá sloučenina Nd2Fe14B. Je to jeho struktura, která dává maximální magnetokrystalickou, jednoosou anizotropii. Jsou však možné složitější chemické reakce.

Slinuté magnetoplasty se získají lisováním práškového neodym-železo-bóru, slinováním v inertním nebo vakuovém prostředí a následným mletím na stroji, aby se získal požadovaný tvar. Během lisování prášku působí magnetické pole požadovaná intenzita a směr, který nastavuje magnetizaci.

Lité magnetické plasty se získají za použití polymerů, které se smísí s práškem neodym-železo-bor, a potom se vytlačí do formy, a zde je možné získat jakýkoli tvar, avšak energie produktu je omezena na 5 MGsec.

Extrudované magnetické plastyZíská se takto: počáteční prášek neodym-železo-bor se smísí s polymerem, potom se lisuje do formy, zahřeje se a magnetizuje. Není nutné žádné další zpracování a energie lisovaných magnetoplastů je omezena na 10 MGE.

Neodymové magnety mají tedy následující charakteristické vlastnosti:

• Během 10 let se ztratí pouze 1% magnetizace;

• Dostupné jsou všechny velikosti a tvary;

• Nízká teplota Curie (viz tabulka výše);

• Vysoká odolnost proti korozi;

• Maximální zbytková magnetizace;

• Maximální donucovací síla;

• Maximální měrná magnetická energie.

Neodymové magnety jsou označeny následovně, jedná se o tzv. Třídy neodymových magnetů:

• N35-N52

• 33M-48M

• 30H-45H

• 30SH-42SH

• 30UH-35UH

• 28EH-35EH

Číslo zde označuje magnetickou energii vyjádřenou v MSE (MegaGauss-Oersted) a písmeno (značku) - přípustný teplotní rozsah:

• N (Normální) - do 80 stupňů Celsia;

• M (Střední) - do 100 stupňů Celsia;

• H (vysoký) - až 120 stupňů Celsia;

• SH (Super High) - až 150 stupňů Celsia;

• UH (Ultra High) - až 180 stupňů Celsia;

• EH (Extra High) - až do 200 stupňů Celsia.

Obvykle je prodávající vždy připraven poskytnout komplexní informace o technických vlastnostech neodymových magnetů, které nabízí.

• v jednotkách hlav pevných disků počítačů;

• jako součást mazání hlav levného vybavení;

• při zobrazování magnetickou rezonancí (MRI);

• v magnetických snímačích kytar;

• v elektronických cigaretách;

• ve dveřních zámcích;

• v reproduktorech a sluchátkách;

• v magnetických ložiscích;

• v NMR spektrometrech;

• v elektrických motorech;

• v akumulátorovém nářadí;

• v servomotorech;

• ve zvedacích a kompresorových motorech;

• v krokových motorech;

• v elektrickém posilovači řízení;

• na hybridních a elektrických vozidlech;

• v generátorech a turbínách (turbíny s přímým pohonem vyžadují 600 kg magnetů na megawatt energie a 31% této hmotnosti je neodym);

Kromě toho neodymové magnety se svými jedinečnými magnetickými vlastnostmi inspirovaly tvůrce hraček a šperků. Každý zná neocubové magnetické soupravy a další, různé designéry, řadu ozdobných spojovacích prvků a další.

Neodymové magnety jsou tedy schopny nejen vyřešit složité výrobní problémy, ale také jednoduchá a pohodlná řešení.

Nedávno se začaly aktivně propagovat silné magnety pro použití v nezákonných činnostech. Reklama podporuje nákup magnetů, pomocí kterých můžete využívat elektřinu, teplo a plyn, aniž byste přihlédli k spotřebovaným zdrojům odpovídajícím měřidlem. Podle Kodexu správních deliktů je zanedbané použití takových zdrojů nezákonné!

Viz také na našem webu:Magnetická levitace - co to je a jak je to možné