Неодимови магнити и тяхното използване

Най-силният, най-мощният постоянен магнит, предлаган на пазара днес, са неодимови магнити. Те имат химическата формула Nd2Fe14B и имат изключителна плътност на магнитна енергия до 512 kJ / m3. Ако по-рано магнитите от самарий-кобалт (SmCo) се считаха за най-мощните налични, то, като се започне от 1986 г., те постепенно бяха заменени от неодимови магнити, много по-икономични в производствените разходи, макар и с по-ниска температура на Кюри.

С развитието на електронната индустрия, от 90-те до наши дни, Неодимовите магнити са спечелили голяма популярност навсякъде и мнозина все още са изненадани от своите забележителни свойства, защото такъв магнит може да вдигне товар хиляди пъти повече от теглото на самия магнит.

Всичко започна с факта, че през 1982 г. японската компания Sumitomo Special Metals, работеща съвместно с американската General Motors по проблема за намирането на алтернатива на скъпите магнити самарий-кобалт (SmCo), открива съединението от неодимово-желязо-бор, което е патентовано от General Motors в 1985 година. През 1986 г. е открита Magnequench, специализирана в производството на неодимови магнити и продажба на суровини за тяхното производство.

По-късно Magnequench става част от Molycorp, САЩ, а Sumitomo става част от Hitachi Corporation, Япония, а сега Hitachi притежава повече от 600 патента, свързани с производството на неодимови магнити чрез синтероване и лицензира множество производители по целия свят.

В крайна сметка Китай стана лидер в производството на неодимови магнити, защото тази страна контролира огромен дял от редките земни руди в света.

Всяка година Китай произвежда 50 000 тона неодимови магнити. Междувременно един тон от първоначалната руда съдържа около 700 кг желязо, а неодимът - максимум 450 грама.

За производството на неодимови магнити се използва прахова технология за производство на три вида магнити: екструдирани магнити, отливани магнитопласти и спечени магнитопласти.

Преди производството на магнити магнитният материал се стопява, за това изходните елементи (желязо, неодим, бор) се стопяват в индукционна пещ, след това получената сплав се раздробява, получавайки прах за следващите етапи на технологичния процес, за да се работи вече с праха.

В зависимост от микроструктурата на изходните елементи, магнитните свойства на крайния продукт могат да варират до известна степен. Често съединението Nd2Fe14B се използва директно. Именно неговата структура дава максималната магнитокристална, едноосна анизотропия. Но са възможни и по-сложни химични реакции.

Спечени магнитопласти се получават чрез пресоване на прах от неодимов желязо-бор, синтероване в инертна или вакуумна среда и след това се смила на машина, за да се получи желаната форма. По време на пресоването на прах, той действа върху магнитно поле желана интензивност и посока, която определя намагнитването.

Магнитни пластмаси се получават с помощта на полимери, които се смесват с неодимов желязо-бор на прах и след това се пресоват във форма и тук е възможно да се получи всякаква форма, но енергията на продукта е ограничена до 5 MGsec.

Екструдирана магнитна пластмасаот своя страна се получават, както следва: първоначалният прах от неодимово-желязо-бор се смесва с полимера, след това се пресова във форма, нагрява се и се намагнетизира. Не се изисква допълнителна обработка и енергията на пресованите магнитопластици е ограничена до стойност 10 MGE.

И така, неодимовите магнити имат следните отличителни свойства:

• Над 10 години само 1% от намагнитването се губи;

• Предлагат се всякакви размери и форми;

• Ниска температура на Кюри (виж таблицата по-горе);

• Висока устойчивост на корозия;

• Максимално остатъчно намагнетизиране;

• Максимална принудителна сила;

• Максимална специфична магнитна енергия.

Неодимовите магнити са маркирани както следва, това са така наречените класове неодимови магнити:

• N35-N52

• 33м-48м

• 30H-45H

• 30SH-42SH

• 30UH-35UH

• 28EH-35EH

Тук числото обозначава магнитната енергия, изразена в MSE (MegaGauss-Oersted), а буквата (маркировка) - допустимия температурен диапазон:

• N (нормално) - до 80 градуса по Целзий;

• M (среден) - до 100 градуса по Целзий;

• H (Високо) - до 120 градуса по Целзий;

• SH (супер високо) - до 150 градуса по Целзий;

• UH (Ultra High) - до 180 градуса по Целзий;

• EH (Extra High) - до 200 градуса по Целзий.

Обикновено продавачът винаги е готов да предостави изчерпателна информация за техническите характеристики на неодимовите магнити, които предлага.

• в задвижвания на глави на твърди дискове на компютри;

• като част от изтриване на глави на евтино оборудване;

• в магнитен резонанс (ЯМР);

• в магнитни пикапи на китари;

• в електронни цигари;

• в бравите на вратите;

• в високоговорители и слушалки;

• в магнитни лагери;

• в ЯМР спектрометри;

• в електрически двигатели;

• в безжични инструменти;

• в серводвигатели;

• в двигатели за повдигане и компресор;

• в стъпкови двигатели;

• в електрическо усилване на волана;

• на хибридни и електрически превозни средства;

• в генератори и турбини (турбините с директно задвижване изискват 600 кг магнити на мегават мощност, а 31% от тази маса е неодим);

В допълнение, неодимовите магнити със своите уникални магнитни свойства вдъхновяват създателите на играчки и бижута. Всички знаят магнитни набори за неокуб и други, различни дизайнери, разнообразие от декоративни крепежни елементи и други.

Така неодимовите магнити са способни не само да решават сложни производствени проблеми, но и на прости, удобни решения.

Напоследък мощните магнити започнаха активно да се рекламират за използване в незаконни дейности. Рекламата насърчава закупуването на магнити, с които можете да използвате електричество, топлина и газ, без да вземате предвид консумираните ресурси на съответните електромери. Пренебрегваното използване на такива ресурси е незаконно, според Кодекса за административните нарушения!

Вижте и на нашия уебсайт:Магнитна левитация - какво е това и как е възможно