Neodymmagneter og deres anvendelse

Den stærkeste, mest kraftfulde permanente magnet, der findes på markedet i dag, er neodym-magneter. De har den kemiske formel Nd2Fe14B og har en enestående magnetisk energitæthed på op til 512 kJ / m3. Hvis tidligere samarium-cobalt-magneter (SmCo) blev betragtet som de mest magtfulde, der er tilgængelige, blev de begyndt i 1986 gradvist erstattet af neodymium-magneter, der var langt mere økonomiske i produktionsomkostningerne, omend med en lavere Curie-temperatur.

Med udviklingen af ​​elektronikindustrien fra 90'erne til nutiden Neodymmagneter har vundet stor popularitet overalt, og mange er stadig overrasket over deres bemærkelsesværdige egenskaber, fordi en sådan magnet kan løfte en belastning tusindvis af gange selve magneten.

Det hele startede med det faktum, at det japanske firma Sumitomo Special Metals i 1982, der samarbejdede med de amerikanske General Motors om problemet med at finde et alternativ til dyre samarium-cobalt (SmCo) magneter, fandt neodymium-jern-borforbindelse, som blev patenteret af General Motors i 1985 år. I 1986 blev Magnequench åbnet med speciale i produktion af neodymmagneter og salg af råvarer til deres fremstilling.

Magnequench blev senere en del af Molycorp, USA, og Sumitomo blev en del af Hitachi Corporation, Japan, og nu har Hitachi mere end 600 patenter relateret til produktion af neodymmagneter ved sintring og licens til adskillige producenter over hele verden.

I sidste ende er Kina blevet førende inden for produktion af neodym magneter, fordi dette land kontrollerer en enorm andel af verdens sjældne jordmalm.

Kina producerer årligt 50.000 tons neodymmagneter. I mellemtiden indeholder et ton af den oprindelige malm omkring 700 kg jern og neodym - maksimalt 450 gram.

Til fremstilling af neodymmagneter bruges puljeteknologi til at fremstille tre typer magneter: ekstruderede magneter, støbt magnetoplast og sintret magnetoplast.

Før fremstillingen af ​​magneter smeltes det magnetiske materiale, for dette smeltes udgangselementerne (jern, neodym, bor) i en induktionsovn, hvorefter den resulterende legering knuses og modtager pulver i de videre stadier af den teknologiske proces for allerede at arbejde med pulveret.

Afhængigt af mikrostrukturen af ​​udgangselementerne, kan de endelige produkts magnetiske egenskaber variere til en vis grad. Ofte bruges Nd2Fe14B-forbindelsen direkte. Det er dens struktur, der giver den maksimale magnetokrystallinske, enaksiske anisotropi. Men mere komplekse kemiske reaktioner er mulige.

Sinterede magnetoplastik opnås ved presning af neodymium-jern-borpulver, sintring i et inert eller vakuum-miljø og derefter slibning på en maskine for at opnå den ønskede form. Under pulverpresning virker den på magnetfelt ønsket intensitet og retning, der indstiller magnetiseringen.

Støbt magnetplast opnås ved anvendelse af polymerer, der er blandet med neodymium-jern-borpulver og derefter presset ned i en form, og her er det muligt at opnå en hvilken som helst form, men produktenergien er dog begrænset til 5 MGsec.

Ekstruderet magnetplastopnås igen som følger: det indledende neodymium-jern-borpulver blandes med polymeren, presses derefter til en form, opvarmes og magnetiseres. Ingen yderligere behandling er påkrævet, og energien fra de pressede magnetoplaster er begrænset til 10 MGE.

Så neodymmagneter har følgende karakteristiske egenskaber:

• I løbet af 10 år går kun 1% af magnetiseringen tabt;

• Alle størrelser og former er tilgængelige;

• Lav curie temperatur (se tabel ovenfor);

• Høj modstand mod korrosion;

• Maksimal restmagnetisering;

• Maksimal tvangskraft;

• Maksimal specifik magnetisk energi.

Neodym-magneter er markeret som følger, det er de såkaldte klasser af neodym-magneter:

• N35-N52

• 33M-48M

• 30H-45H

• 30SH-42SH

• 30UH-35UH

• 28EH-35EH

Her angiver tallet den magnetiske energi, der er udtrykt i MSE (MegaGauss-Oersted), og bogstavet (mærket) - det tilladte temperaturområde:

• N (Normal) - op til 80 grader Celsius;

• M (Medium) - op til 100 grader Celsius;

• H (Høj) - op til 120 grader Celsius;

• SH (Superhøj) - op til 150 grader celsius;

• UH (Ultra High) - op til 180 grader Celsius;

• EH (ekstra høj) - op til 200 grader celsius.

Sælgeren er normalt altid klar til at give omfattende information om de tekniske egenskaber ved de neodymmagneter, han tilbyder.

Neodym-magneter har næsten fuldstændigt erstattet ferritmagneter i mange anvendelsesområder, herunder industri, da de er meget stærkere og mere kompakte.

Så neodymmagneter har fundet følgende anvendelser:

• i drev til hoveder på harddiske på computere;

• som en del af sletning af hoveder med billigt udstyr;

• ved magnetisk resonansafbildning (MRI);

• i magnetiske pickupper af guitarer;

• i elektroniske cigaretter;

• i dørlåse;

• i højttalere og hovedtelefoner;

• i magnetiske lejer;

• i NMR-spektrometre;

• i elektriske motorer;

• i trådløse værktøjer;

• i servomotorer;

• i løfte- og kompressormotorer;

• i stepmotorer;

• i elektrisk servostyring;

• på hybridbiler og elektriske køretøjer;

• i generatorer og turbiner (direkte-drevne turbiner kræver 600 kg magneter pr. megawatt effekt, og 31% af denne masse er neodym);

Derudover inspirerede neodymmagneter med deres unikke magnetiske egenskaber skaberne af legetøj og smykker. Alle kender magnetiske neocub-sæt, og andre, forskellige designere, en række dekorative fastgørelseselementer og mere.

Således er neodymmagneter ikke kun i stand til at løse komplekse produktionsproblemer, men også til enkle, praktiske løsninger.

For nylig er kraftige magneter begyndt at blive reklameret aktivt til brug i ulovlige aktiviteter. Annoncering tilskynder til køb af magneter, som du kan bruge elektricitet, varme og gas uden at tage hensyn til de forbrugte ressourcer på de respektive målere. Den forsømte brug af sådanne ressourcer er ulovlig i henhold til kodeksen for administrative lovovertrædelser!

Se også på vores hjemmeside:Magnetisk levitation - hvad er det, og hvordan er det muligt

Comments

[#1]

Og også magneter bruges til fremstilling af magnetiske trawl, som er populære hos sorte gravere. Ved overgangsstederne under Anden verdenskrig og på stederne for militære operationer med deres hjælp udvindes resterne af våben og andre antikke genstande med magnetiske egenskaber.