Aimants en néodyme et leur utilisation

Les aimants permanents les plus puissants et les plus puissants disponibles sur le marché aujourd'hui sont les aimants en néodyme. Ils ont la formule chimique Nd2Fe14B et ont une densité d'énergie magnétique exceptionnelle allant jusqu'à 512 kJ / m3. Si les aimants antérieurs au samarium-cobalt (SmCo) étaient considérés comme les plus puissants de ceux disponibles sur le marché, alors, à partir de 1986, ils ont été progressivement remplacés par des aimants au néodyme, beaucoup plus économiques en termes de coût de production, bien qu'avec une température de Curie plus basse.

Avec le développement de l'industrie électronique, des années 90 à nos jours, Les aimants en néodyme ont gagné une grande popularité partout, et beaucoup sont encore surpris par leurs propriétés remarquables, car un tel aimant peut soulever une charge des milliers de fois le poids de l'aimant lui-même.

Tout a commencé avec le fait qu'en 1982, la société japonaise Sumitomo Special Metals, en collaboration avec l'American General Motors sur le problème de la recherche d'une alternative aux aimants coûteux de samarium-cobalt (SmCo), a trouvé le composé néodyme-fer-bore, breveté par General Motors en 1985 année. En 1986, Magnequench a été ouverte, spécialisée dans la production d'aimants en néodyme et la vente de matières premières pour leur fabrication.

Magnequench est devenu plus tard une partie de Molycorp, aux États-Unis, et Sumitomo est devenu une partie de Hitachi Corporation, au Japon, et maintenant Hitachi détient plus de 600 brevets liés à la production d'aimants en néodyme par frittage et autorise de nombreux fabricants à travers le monde.

En fin de compte, la Chine est devenue un leader dans la production d'aimants au néodyme, car ce pays contrôle une énorme part des minerais de terres rares du monde.

La Chine produit annuellement 50 000 tonnes d'aimants en néodyme. Pendant ce temps, une tonne de minerai d'origine contient environ 700 kg de fer et de néodyme - un maximum de 450 grammes.

Pour la fabrication d'aimants en néodyme, la technologie des poudres est utilisée pour produire trois types d'aimants: les aimants extrudés, les magnétoplastiques coulés et les magnétoplastiques frittés.

Avant la fabrication des aimants, le matériau magnétique est fondu, pour cela, les éléments initiaux (fer, néodyme, bore) sont fondus dans un four à induction, puis l'alliage résultant est broyé, recevant une poudre pour les étapes ultérieures du processus technologique, pour travailler déjà avec la poudre.

Selon la microstructure des éléments de départ, les propriétés magnétiques du produit final peuvent varier dans une certaine mesure. Souvent, le composé Nd2Fe14B est directement utilisé. C'est sa structure qui donne l'anisotropie magnétocristalline maximale uniaxiale. Mais des réactions chimiques plus complexes sont possibles.

Magnétoplastiques frittés sont obtenus en pressant de la poudre de néodyme-fer-bore, en la frittant dans un environnement inerte ou sous vide, puis en la broyant sur une machine pour obtenir la forme souhaitée. Lors du pressage de poudre, il agit sur champ magnétique intensité et direction souhaitées, ce qui définit la magnétisation.

Plastique aimant moulé sont obtenus en utilisant des polymères qui sont mélangés avec de la poudre de néodyme-fer-bore, puis pressés dans un moule, et ici il est possible d'obtenir n'importe quelle forme, cependant, l'énergie du produit est limitée à 5 MGsec.

Plastique magnétique extrudé, à leur tour, sont obtenus comme suit: la poudre de néodyme-fer-bore initiale est mélangée avec le polymère, puis pressée dans un moule, chauffée et magnétisée. Aucun traitement supplémentaire n'est requis et l'énergie des magnétoplastiques pressés est limitée à 10 MGE.

Ainsi, les aimants en néodyme ont les propriétés distinctives suivantes:

• En 10 ans, seulement 1% de la magnétisation est perdue;

• Toutes les tailles et formes sont disponibles;

• Basse température de Curie (voir tableau ci-dessus);

• Haute résistance à la corrosion;

• Aimantation résiduelle maximale;

• Force coercitive maximale;

• Énergie magnétique spécifique maximale.

Les aimants au néodyme sont marqués comme suit, ce sont les soi-disant classes d'aimants au néodyme:

• N35-N52

• 33M-48M

• 30H-45H

• 30SH-42SH

• 30UH-35UH

• 28EH-35EH

Ici, le nombre indique l'énergie magnétique exprimée en MSE (MegaGauss-Oersted), et la lettre (marque) - la plage de température admissible:

• N (Normal) - jusqu'à 80 degrés Celsius;

• M (moyen) - jusqu'à 100 degrés Celsius;

• H (élevé) - jusqu'à 120 degrés Celsius;

• SH (Super High) - jusqu'à 150 degrés Celsius;

• UH (Ultra High) - jusqu'à 180 degrés Celsius;

• EH (Extra High) - jusqu'à 200 degrés Celsius.

Habituellement, le vendeur est toujours prêt à fournir des informations complètes sur les caractéristiques techniques des aimants en néodyme qu'il propose.

• dans les lecteurs de têtes de disques durs d'ordinateurs;

• dans le cadre de l'effacement de têtes d'équipement peu coûteux;

• en imagerie par résonance magnétique (IRM);

• dans des micros magnétiques de guitares;

• dans les cigarettes électroniques;

• dans les serrures de porte;

• dans les haut-parleurs et les écouteurs;

• dans les roulements magnétiques;

• dans les spectromètres RMN;

• dans les moteurs électriques;

• dans les outils sans fil;

• dans les servomoteurs;

• dans les moteurs de levage et de compression;

• dans les moteurs pas à pas;

• en direction assistée électrique;

• sur les véhicules hybrides et électriques;

• dans les générateurs et les turbines (les turbines à entraînement direct nécessitent 600 kg d'aimants par mégawatt de puissance, et 31% de cette masse est du néodyme);

De plus, les aimants en néodyme avec leurs propriétés magnétiques uniques ont inspiré les créateurs de jouets et de bijoux. Tout le monde connaît les ensembles magnétiques Neocub, et d'autres, divers designers, une variété d'attaches décoratives et plus encore.

Ainsi, les aimants en néodyme sont capables non seulement de résoudre des problèmes de production complexes, mais également de solutions simples et pratiques.

Récemment, des aimants puissants ont commencé à être activement annoncés pour être utilisés dans des activités illégales. La publicité encourage l'achat d'aimants, avec lesquels vous pouvez utiliser l'électricité, la chaleur et le gaz sans tenir compte des ressources consommées par des compteurs appropriés. L'utilisation négligée de ces ressources est illégale, selon le Code des infractions administratives!

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