NdFeB Magnitler

Neodymium Magnets / NdFeB Magnitler näme?

Iň ýaýran görnüşseýrek ýer magnitköplenç NdFeB, NIB ýa-da Neo magnit diýlip atlandyrylýan neodiý magnitidir.Neodiý, demir we bor birleşip, hemişelik magnitiň Nd2Fe14B tetragonal kristal gurluşyny döretmek üçin birleşdirildi.Neodiý magnitleri häzirki wagtda bazardaky hemişelik magnitiň iň güýçli görnüşidir.1984-nji ýylda “General Motors” we “Sumitomo Special Metals” tarapyndan aýratyn işlenip düzüldi.

Ulanylýan önümçilik usulyna baglylykda NdFeB magnitleri toparlara bölünip bilnergünäkärlediýa-da baglanyşykda.Simsiz gurallardaky elektrik hereketlendirijileri, gaty disk sürüjileri we magnit berkidijiler ýaly güýçli hemişelik magnitlere mätäç häzirki zaman önümlerinde köp sanly magnitleriň ýerini aldylar.

Güýç düşündirişi

Neodimiý, arassa bolanda magnit aýratynlyklaryny görkezýän, ýöne diňe 19 K (254.2 ° C; 425.5 ° F) temperaturada görkezýän antiferromagnit metaldyr.Demir ýaly ferromagnit geçiş metallary bolan neýdium birleşmeleri, Kýuri temperaturasy otag temperaturasyndan has ýokary bolup, neodiý magnitlerini döretmek üçin ulanylýar.

Neodimiý magnitleriň güýji dürli zatlaryň utgaşmasydyr.Iň ähmiýetli, Nd2Fe14B kristal gurluşynyň (HA 7 T - A / m birliklerinde magnit meýdanynyň güýji Am2-de magnit pursatyna garşy) ýokary ýokary uniaxial magnetokristally anizotropiýa.Bu, maddanyň kristalynyň belli bir kristal oky boýunça magnitleşýändigini, ýöne beýleki ugurlarda magnitleşmegiň gaty kyndygyny görkezýär.Neodimiý magnit garyndysy, beýleki magnitler ýaly, güýçli magnit meýdanynda deňleşdirilen mikrokristally dänelerden ýasalýar, magnit oklarynyň hemmesi bir tarapa gönükdirilýär.Birleşme, kristal panjaranyň magnit ugruny üýtgetmegine garşylygy sebäpli aşa ýokary güýçlilik ýa-da demagnetizasiýa garşylygy bar.

Sintirlenen NdFeB Magnitleri
Baglanan NdFeB gysyş magnitleri

Elektron gurluşynda demirde (ortaça) üç bilen deňeşdirilende dört sany jübütlenmedik elektron barlygy sebäpli, neodim atomy möhüm magnit dipol pursatyna eýe bolup biler.Magnit meýdanynda jübütlenmedik elektronlar, aýlawlary şol bir tarapa öwrüler ýaly magnit meýdany döredýär.Bu, Nd2Fe14B kombinasiýasy (Js 1.6 T ýa-da 16 kG) üçin güýçli doýma magnitleşmegine we 1,3 teslanyň adaty galyndy magnitleşmegine getirýär.Netijede, bu magnit faza ep-esli mukdarda magnit energiýasyny (BHmax 512 kJ / m3 ýa-da 64 MGOe) saklamaga ukyplydyr, sebäbi iň ýokary energiýa dykyzlygy Js2 bilen proporsionaldyr.

Bu magnit energiýa gymmaty göwrümi boýunça 18 esse, "adaty" ferrit magnitlerinden 12 esse uly.Söwda üçin elýeterli seýrek toprakly ilkinji magnit bolan Samarium kobalt (SmCo), bu magnit energiýa aýratynlygynyň NdFeB erginlerinden has pes derejesine eýe.Neodiý magnitleriniň magnit aýratynlyklary, garyndynyň mikrostrukturasyna, önümçilik prosesine we düzümine hakykatdanam täsir edýär.

Demir atomlary we neodim-bor birleşmesi Nd2Fe14B kristal gurluşynyň içinde alternatiw gatlaklarda bolýar.Diamagnetiki bor atomlary güýçli kowalent baglanyşyklar arkaly birleşmegi ösdürýär, ýöne magnitlige gönüden-göni goşant goşmaýar.Neodimiý magnitleri, seýrek duş gelýän toprak konsentrasiýasy (göwrümi boýunça 12%, massa boýunça 26,7%), şeýle hem samarium we kobalt bilen deňeşdirilende neodiý we demiriň barlygy sebäpli samarium-kobalt magnitlerinden has arzan.

Sypatlar

Bahalar:

Olary toparlara bölmek üçin neodimiý magnitleriň iň ýokary energiýa önümi - magnit akymynyň önümçiligine laýyk gelýär.Güýçli magnitler has ýokary bahalar bilen görkezilýär.Sinterlenen NdFeB magnitleri üçin dünýäde umumy kabul edilen kategoriýa bar.Olaryň bahasy 28-den 52-e çenli. Neodymium, ýa-da süzülen NdFeB magnitleri, başlangyç N bilen bahalardan öň kesgitlenýär.Gymmatlyklar, Kýuri temperaturasy bilen oňyn arabaglanyşygy we adaty (80 ° C ýa-da 176 ° F çenli) TH (230 ° C ýa-da 446 ° F) aralygyndaky içerki zorlugy we iň ýokary iş temperaturasyny aňladýan harplar bilen yzarlanýar. .

Bahalarsintezlenen NdFeB magnitleri:

N30-N56, N30M-N52M, N30H-N52H, N30SH-N52SH, N28UH-N45UH, N28EH-N42EH, N30AH-N38AH

Magnit aýratynlyklary:

Hemişelik magnitleri tapawutlandyrmak üçin ulanylýan möhüm aýratynlyklaryň arasynda:

Remanence(Br),magnit meýdanynyň güýjüni kesgitleýär.

Mejbur etmek(Hci),materialyň demagnetizasiýa garşylygy.

Iň ýokary energiýa önümi(BHmax),magnit akymynyň dykyzlygynyň iň uly bahasy (B)

magnit meýdanynyň güýji (H).

Kýuri temperaturasy (TC), bir maddanyň magnit bolmagyny bes edýän nokady.

Demagnetizasiýa egrisi

Neodimiý magnitleri gaýtadan işlemek, mejbur etmek we energiýa önümi taýdan beýleki görnüşdäki magnitlerden öňe geçýär, ýöne köplenç Kýuri temperaturasy pes bolýar.Terbium we disprosium, has ýokary Kýuri temperaturasy we has ýokary temperatura çydamlylygy bilen döredilen iki sany ýörite neodiý magnit erginidir.Neodimiý magnitleriň magnit öndürijiligi aşakdaky tablisadaky beýleki hemişelik magnit görnüşleri bilen tapawutlanýar.

Magnit Br(T) Hcj(kA / m) BHmaxkJ / m3 TC
(℃) (℉)
Nd2Fe14B, günäli 1.0-1.4 750-2000 200-440 310-400 590-752
Nd2Fe14B, baglanyşykda 0.6-0.7 600-1200 60-100 310-400 590-752
Günäkärlenen SmCo5 0.8-1.1 600-2000 120-200 720 1328
Sm (Co, Fe, Cu, Zr) 7 günäli 0.9-1.15 450-1300 150-240 800 1472
AlNiCi, günäli 0.6-1.4 275 10-88 700-860 1292-1580
Sr-Ferrite, günäli 0.2-0.78 100-300 10-40 450 842

Poslama problemalary

Süzülen magnitiň däne araçäkleri, süzülen Nd2Fe14B-de poslama sezewar bolýar.Bu poslama, ýerüsti gatlagyň dökülmegi ýa-da magnitiň kiçijik magnit bölejikleriniň poroşokyna çökmegi ýaly ep-esli zyýan getirip biler.

Söwda önümleriniň köpüsi, daşky gurşawa täsirini bes etmek üçin gorag örtügi goşmak bilen bu töwekgelçiligi çözýär.Iň ýaýran örtükler nikel, nikel-mis-nikel we sink, beýleki metallar hem polimer we lak goraýjy ýaly ulanylyp bilner.örtükler.

Temperaturanyň täsiri

Neodiminiň otrisatel koeffisiýenti bar, bu bolsa temperatura ýokarlananda, hem mejburlyk, hem-de magnit energiýasynyň iň ýokary dykyzlygy (BHmax) peselýändigini aňladýar.Daşky gurşaw temperaturasynda neodiý-demir-bor magnitleriniň ýokary güýji bar;şeýle-de bolsa, temperatura 100 ° C-den (212 ° F) ýokarlananda, 320 ° C ýa-da 608 ° F töweregi bolan Kýuri temperaturasyna ýetýänçä, mejburlyk çalt azalýar.Mejburylygyň peselmegi, ýel turbinalary, gibrid hereketlendirijiler we ş.m. ýaly ýokary temperaturaly programmalarda magnitiň täsirliligini çäklendirýär, temperaturanyň üýtgemegi sebäpli öndürijiligiň peselmeginiň öňüni almak üçin terbium (Tb) ýa-da disprosium (Dy) goşulýar we çykdajylaryň bahasy ýokarlanýar. magnit.

Goýmalar

Has ýokary güýji, belli bir programma üçin has kiçi, has ýeňil magnitleri ulanmaga mümkinçilik berýändigi sebäpli, neodim magnitleri güýçli hemişelik magnitleriň zerur bolan häzirki zaman tehnologiýasyndaky köp sanly programmada alniko we ferrit magnitlerini çalşypdyr.Ine birnäçe mysal:

Kompýuter gaty diskleri üçin baş hereketlendirijiler

Elektron çilimiň mehaniki wyklýuçatelleri

Gapylar üçin gulplar

Nauşnik we gürleýjiler

jübi telefonynyň gürleýjileri we awtofokus hereketlendirijileri

Kompýuter gaty diskleri
Magnit birikdirmeler we podşipnikler

Hyzmatkärler& Sinhron hereketlendirijiler

Götermek we kompressorlar üçin hereketlendirijiler

Eplenji we basgançakly hereketlendirijiler

Gibrid we elektrikli hereketlendiriji hereketlendirijiler

Windel turbinalary üçin elektrik generatorlary (hemişelik magnit tolgunmasy bilen)

Servo Motors

Ses rulony

Bölek satuw media gaplary

Güýçli neodimiý magnitleri daşary ýurt jesetlerini ele almak we önümleri we amallary goramak üçin önümçilik pudaklarynda ulanylýar.

Neodimiý magnitleriniň güýçlenmegi magnit şaý-sepleri gysmak, çagalaryň magnit gurluşyk toplumlary (we beýleki neodimium) ýaly täze ulanyşlara ylham berdi.magnit oýunjaklary) we häzirki sport paraşýut enjamlaryny ýapmagyň mehanizminiň bir bölegi hökmünde.Bir wagtlar meşhur “Bakybol” we “Buckycubes” ady bilen tanalýan stol oýnawaç magnitleriniň esasy metallary, emma Amerikanyň Birleşen Ştatlarynyň käbir dükanlary çagalaryň howpsuzlygy sebäpli olary satmazlygy saýlap aldylar we Kanadada gadagan edildi. şol bir sebäbe görä.

Radiologiýa bölümlerinde bedeni aşa geçiriji magnitlere alternatiwa hökmünde görmek üçin ulanylýan açyk magnit-rezonans tomografiýa (MRI) skanerleriniň peýda bolmagy bilen, neodim magnitleriniň güýji we magnit meýdany birmeňzeşligi lukmançylyk pudagynda täze mümkinçilikler açdy.

Neodiý magnitleri aşgazan-sfinkteriň (GERD) töweregine hirurgiki usulda ýerleşdirilen magnitleriň topary bolan hirurgiki implantasiýa garşy refleks ulgamy hökmünde bejermek üçin ulanylýar.Magnit meýdanlarynyň duýgur duýgusyny üpjün etmek üçin barmaklara oturdyldy, ýöne bu diňe biohackerler we ýylmaýjy enjamlar bilen tanyş bolan synag synag.

Sintirlenen NdFeB magnitleriiň ýokary magnit häsiýetlerine eýe bolup, gapy berkitmeleri, hereketlendirijiler, generatorlar we agyr senagat bölekleri ýaly birnäçe pudakda ulanylýar.

Baglanan gysylan magnitlersanjym galypdan ýasalan magnitlerden has güýçlidir.

Sanjym plastik NdFeB magnitAdatdan daşary magnit we plastmassa häsiýetleri, şeýle hem ýokary takyklygy we stres garşylygy bilen hemişelik magnit tozy we plastmassadan ybarat täze nesil birleşýän materialdyr.


Esasy programmalar

Hemişelik Magnitler we Magnit Assambleýalary öndüriji