Neodīma magnēti un to izmantošana

Spēcīgākais, visspēcīgākais pastāvīgais magnēts, kas šodien pieejams tirgū, ir neodīma magnēti. Viņiem ir ķīmiskā formula Nd2Fe14B, un tiem ir ārkārtējs magnētiskās enerģijas blīvums līdz 512 kJ / m3. Ja agrāk samārija-kobalta (SmCo) magnēti tika uzskatīti par visspēcīgākajiem pieejamajiem, tad sākot ar 1986. gadu tos pakāpeniski aizstāja ar neodīma magnētiem, kuru ražošanas izmaksas ir daudz ekonomiskāki, kaut arī ar zemāku Curie temperatūru.

Attīstoties elektronikas nozarei, no 90. gadiem līdz mūsdienām, Neodīma magnēti ir ieguvuši lielu popularitāti visur, un daudzi joprojām ir pārsteigti par to ievērojamajām īpašībām, jo ​​šāds magnēts spēj pacelt kravu tūkstošiem reižu lielāku par paša magnēta svaru.

Viss sākās ar faktu, ka 1982. gadā Japānas uzņēmums Sumitomo Special Metals, sadarbojoties ar amerikāņu General Motors, meklējot alternatīvu dārgajiem samārija-kobalta (SmCo) magnētiem, atrada neodīma-dzelzs-bora savienojumu, kuru patentēja General Motors 1985. gads. 1986. gadā tika atvērta Magnequench, kas specializējās neodīma magnētu ražošanā un to ražošanai paredzētu izejvielu pārdošanā.

Magnequench vēlāk kļuva par daļu no Molycorp, ASV, un Sumitomo kļuva par daļu no Hitachi Corporation, Japānā, un tagad Hitachi pieder vairāk nekā 600 patentu, kas saistīti ar neodīma magnētu ražošanu, saķepinot, un licencē daudzus ražotājus visā pasaulē.

Galu galā Ķīna kļuva par līderi neodīma magnētu ražošanā, jo šī valsts kontrolē milzīgu daļu pasaules retzemju rūdu.

Ķīna katru gadu saražo 50 000 tonnu neodīma magnētu. Tikmēr viena tonna oriģinālās rūdas satur apmēram 700 kg dzelzs, bet neodīms - maksimāli 450 grami.

Neodīma magnētu ražošanā pulvera tehnoloģiju izmanto, lai ražotu trīs veidu magnētus: ekstrudētus magnētus, lietus magnetoplastiskus materiālus un saķepinātus magnētiskos materiālus.

Pirms magnētu izgatavošanas magnētiskais materiāls tiek kausēts, šim nolūkam sākotnējie elementi (dzelzs, neodīms, bors) tiek kausēti indukcijas krāsnī, pēc tam iegūtais sakausējums tiek sasmalcināts, saņemot pulveri nākamajiem tehnoloģiskā procesa posmiem, lai jau strādātu ar pulveri.

Atkarībā no sākuma elementu mikrostruktūras galaprodukta magnētiskās īpašības zināmā mērā var atšķirties. Bieži vien tieši izmanto Nd2Fe14B savienojumu. Tieši tā struktūra dod maksimālu magnetokristālisku, vieniaksiālu anizotropiju. Bet ir iespējamas sarežģītākas ķīmiskās reakcijas.

Saķepināta magnētiskā plastmasa iegūst, saspiežot neodīma-dzelzs-bora pulveri, saķepinot to inertajā vai vakuuma vidē un pēc tam sasmalcinot mašīnā, lai iegūtu vēlamo formu. Pulvera presēšanas laikā tas iedarbojas magnētiskais lauks vēlamā intensitāte un virziens, kas nosaka magnetizāciju.

Lieta magnēta plastmasa tiek iegūti, izmantojot polimērus, kas sajaukti ar neodīma-dzelzs-bora pulveri, un pēc tam saspiesti veidnē, un šeit ir iespējams iegūt jebkādu formu, tomēr produkta enerģija ir ierobežota līdz 5 MGsec.

Ekstrudēta magnētiskā plastmasa, savukārt, iegūst šādi: sākotnējais neodīma-dzelzs-bora pulveris tiek sajaukts ar polimēru, pēc tam saspiests veidnē, uzkarsēts un magnetizēts. Papildu apstrāde nav nepieciešama, un presētā magnetoplastmasas enerģija ir ierobežota līdz 10 MGE.

Tātad neodīma magnētiem ir šādas atšķirīgās īpašības:

• 10 gadu laikā tiek zaudēts tikai 1% magnetizācijas;

• Ir pieejami jebkura izmēra un formas;

• Zema Curie temperatūra (skatīt tabulu iepriekš);

• Augsta izturība pret koroziju;

• Maksimālā atlikušā magnetizācija;

• Maksimālais piespiešanas spēks;

• Maksimālā īpatnējā magnētiskā enerģija.

Neodīma magnēti ir marķēti šādi, tās ir tā saucamās neodīma magnētu klases:

• N35-N52

• 33–48 miljoni

• 30H-45H

• 30SH-42SH

• 30UH-35UH

• 28EH-35EH

Šeit skaitlis apzīmē magnētisko enerģiju, kas izteikta MSE (MegaGauss-Oersted), un burts (atzīme) - pieļaujamais temperatūras diapazons:

• N (normāls) - līdz 80 grādiem pēc Celsija;

• M (vidēja) - līdz 100 grādiem pēc Celsija;

• H (augsts) - līdz 120 grādiem pēc Celsija;

• SH (īpaši augsts) - līdz 150 grādiem pēc Celsija;

• UH (īpaši augsts) - līdz 180 grādiem pēc Celsija;

• EH (īpaši augsts) - līdz 200 grādiem pēc Celsija.

Parasti pārdevējs vienmēr ir gatavs sniegt izsmeļošu informāciju par viņa piedāvāto neodīma magnētu tehniskajiem parametriem.

• datoru cieto disku galvu diskdziņos;

• kā lēta aprīkojuma galviņu dzēšanas daļu;

• magnētiskās rezonanses attēlveidošanā (MRI);

• ģitāras magnētiskajos paņēmienos;

• elektroniskajās cigaretēs;

• durvju slēdzenēs;

• skaļruņos un austiņās;

• magnētiskos gultņos;

• NMR spektrometros;

• elektromotoros;

• bezvada instrumentos;

• servodzinējos;

• celšanas un kompresora motoros;

• pakāpju motoros;

• elektriskajā stūres pastiprinātājā;

• hibrīdiem un elektriskiem transportlīdzekļiem;

• ģeneratoros un turbīnās (tiešās piedziņas turbīnām nepieciešami 600 kg magnētu uz jaudu megavatu, un 31% no šīs masas ir neodīms);

Turklāt neodīma magnēti ar savām unikālajām magnētiskajām īpašībām iedvesmoja rotaļlietu un rotaslietu radītājus. Ikviens zina neocub magnētiskos komplektus, kā arī citus, dažādus dizainerus, dažādus dekoratīvos stiprinājumus un daudz ko citu.

Tādējādi neodīma magnēti spēj ne tikai atrisināt sarežģītas ražošanas problēmas, bet arī vienkāršus, ērtus risinājumus.

Nesen spēcīgus magnētus sāka aktīvi reklamēt izmantošanai nelikumīgās darbībās. Reklāma mudina iegādāties magnētus, ar kuriem jūs varat izmantot elektrību, siltumu un gāzi, neņemot vērā patērētos resursus ar atbilstošiem skaitītājiem. Saskaņā ar Administratīvo pārkāpumu kodeksu šādu resursu novārtā atstāta izmantošana ir nelikumīga!

Skatīt arī mūsu mājas lapā:Magnētiskā levitācija - kas tas ir un kā tas ir iespējams