Co to są magnesy NdFeB
Zgodnie z procesami produkcyjnymi,Magnesy neodymowemożna podzielić naSpiekany neodymIKlejony neodym. Klejony neodym charakteryzuje się magnetyzmem we wszystkich kierunkach i jest odporny na korozję; Spiekany neodym jest podatny na korozję i wymagapowłokana jego powierzchni, ogólnie włączając cynkowanie, niklowanie, przyjazne dla środowiska cynkowanie, przyjazne dla środowiska niklowanie, niklowanie niklowo-miedziane, przyjazne dla środowiska niklowanie niklowo-miedziowe itp.
Klasyfikacja magnesów neodymowych
W zależności od zastosowanej metody produkcji, materiały z magnesami neodymowymi można podzielić naSpiekany neodymIKlejony neodym. Klejony neodym charakteryzuje się magnetyzmem we wszystkich kierunkach i jest odporny na korozję; Spiekany neodym jest podatny na korozję i wymagapowłokana jego powierzchni, ogólnie włączając cynkowanie, niklowanie, przyjazne dla środowiska cynkowanie, przyjazne dla środowiska niklowanie, niklowanie niklowo-miedziowe, przyjazne dla środowiska niklowanie niklowo-miedziowe itp. W wieluaplikacjewe współczesnych towarach wymagających silnych magnesów trwałych, takich jak silniki elektryczne w narzędziach bezprzewodowych, dyski twarde i elementy złączne magnetyczne, zastąpiły one magnesy innego rodzaju.
Najpopularniejszym rodzajem magnesu ziem rzadkich jestMagnes neodymowy, powszechnie określany jakoNdFeB, NIB lub magnes Neo. Neodym, żelazo i bor połączono, aby stworzyć tetragonalną strukturę krystaliczną Nd2Fe14B magnesu trwałego. Magnesy neodymowe to najsilniejszy rodzaj magnesów trwałych obecnie dostępny na rynku. Zostały one opracowane oddzielnie w 1984 roku przez General Motors i Sumitomo Special Metals.
Magnes neodymowyjest stosunkowo twardym, kruchym materiałem o małej gęstości, ale wysokich właściwościach mechanicznych, a koszt jego produkcji jest niższy niż w przypadku innych materiałów z magnesami trwałymi ziem rzadkich. Obecnie, w oparciu o poziome porównanie udziału w rynku materiałów z magnesami trwałymi ziem rzadkich trzeciej generacji, magnesy neodymowe mają najwyższy udział w rynku i roczną produkcję, tylko niższą od tańszychMagnesy ferrytowe.
Spiekane magnesy NdFeBmają najwyższe właściwości magnetyczne i są stosowane w wielu sektorach, w tym w zamkach do drzwi, silnikach, generatorach i ciężkich komponentach przemysłowych.
Połączone skompresowane magnesysą silniejsze niż magnesy formowane wtryskowo.
Wtryskiwany magnes NdFeB z tworzywa sztucznegoto materiał kompozytowy nowej generacji składający się z proszku magnetycznego trwałego i tworzywa sztucznego, charakteryzujący się niezwykłymi właściwościami magnetycznymi i plastycznymi, a także wysoką dokładnością i odpornością na naprężenia.
Spiekane magnesy neodymowe
Spiekany magnes neodymowyto współczesny silny magnes, który nie tylko ma doskonałe właściwości, takie jak wysoka remanencja, wysoka koercja, produkt o wysokiej energii magnetycznej i wysoki stosunek ceny do wydajności, ale także jest łatwy w przetwarzaniu w różne kształty i rozmiary, szczególnie odpowiedni do zastosowań o dużej mocy i pola o wysokim polu magnetycznym, a także różne zminiaturyzowane i lekkie produkty zamienne.
Spiekane magnesy neodymowe są stosowane głównie w samochodach (napęd elektryczny, elektryczne wspomaganie kierownicy, czujniki itp.), energetyce wiatrowej, przemyśle informacyjnym (dyski twarde, napędy optyczne), elektronice użytkowej (telefony komórkowe, aparaty cyfrowe), gospodarstwie domowym urządzenia (klimatyzacja o zmiennej częstotliwości, lodówki i pralki), silniki liniowe wind, maszyny do obrazowania jądrowego rezonansu magnetycznego itp. W inteligentnej produkcji inteligentne kierowanie reprezentowane przez robotyAplikacjew obszarach takich jak inteligentne usługi, rośnie.
Połączone magnesy neodymowe
Klejony magnes neodymowy to rodzaj kompozytowego materiału z magnesem trwałym wytwarzanego przez połączenie szybko hartowanego nanokrystalicznego proszku magnetycznego neodymu, żelaza i boru z wysoką zawartością polimeru (taką jak termoutwardzalna żywica epoksydowa, termoplastyczne tworzywa konstrukcyjne itp.) jako spoiwo, podzielone naKlejone magnesy neodymowe skompresowaneIKlejone magnesy wtryskowe neodymowe. Ma wyjątkowo wysoką dokładność wymiarową, dobrą jednorodność i konsystencję magnetyczną i można go formować w złożone kształty, które są trudne do osiągnięcia na spiekanych magnesach neodymowych i można je łatwo zintegrować z innymi elementami metalowymi lub plastikowymi w celu formowania. Klejone magnesy neodymowe mają również różne metody magnesowania, niskie straty prądu wirowego i dużą odporność na korozję.
Połączone magnesy neodymowe są stosowane głównie w branżach technologii informatycznych, takich jak komputerowe dyski twarde i silniki wrzecionowe napędów dysków optycznych, silniki drukarek/kopiarek i rolki magnetyczne, a także elementy napędowe i sterujące do energooszczędnych urządzeń gospodarstwa domowego i elektroniki użytkowej o zmiennej częstotliwości. Ich zastosowanie w mikro i specjalnych silnikach oraz czujnikach nowych pojazdów energetycznych stopniowo staje się wschodzącym rynkiem głównego nurtu.
Wyjaśnienie siły
Neodym to metal antyferromagnetyczny, który w czystej postaci wykazuje właściwości magnetyczne, ale tylko w temperaturach poniżej 19 K (254,2 ° C; 425,5 ° F). Do tworzenia magnesów neodymowych wykorzystuje się związki neodymu z ferromagnetycznymi metalami przejściowymi, takimi jak żelazo, o temperaturze Curie znacznie wyższej od temperatury pokojowej.
Siła magnesów neodymowych to kombinacja różnych rzeczy. Najbardziej znacząca jest niezwykle wysoka jednoosiowa anizotropia magnetokrystaliczna tetragonalnej struktury kryształu Nd2Fe14B (HA 7 T - natężenie pola magnetycznego H w jednostkach A/m względem momentu magnetycznego w Am2). Oznacza to, że kryształ substancji magnesuje się preferencyjnie wzdłuż określonej osi kryształu, ale magnesowanie w innych kierunkach jest niezwykle trudne. Stop magnesów neodymowych, podobnie jak inne magnesy, składa się z ziaren mikrokrystalicznych, które podczas produkcji są ustawiane w silnym polu magnetycznym w taki sposób, że wszystkie ich osie magnetyczne są skierowane w tym samym kierunku. Związek ma niezwykle wysoką koercję, czyli odporność na rozmagnesowanie, ze względu na odporność sieci krystalicznej na zmianę kierunku magnetyzmu.
Ponieważ w swojej strukturze elektronowej zawiera cztery niesparowane elektrony w porównaniu do (średnio) trzech w żelazie, atom neodymu może mieć znaczny magnetyczny moment dipolowy. Niesparowane elektrony w magnesie, ułożone tak, że ich spiny są zwrócone w tym samym kierunku, wytwarzają pole magnetyczne. Powoduje to silne namagnesowanie nasycenia dla kombinacji Nd2Fe14B (Js 1,6 T lub 16 kG) i typowe namagnesowanie resztkowe wynoszące 1,3 tesli. W rezultacie ta faza magnetyczna ma zdolność magazynowania znacznych ilości energii magnetycznej (BHmax 512 kJ/m3 lub 64 MGOe), ponieważ największa gęstość energii jest proporcjonalna do Js2.
Ta wartość energii magnetycznej jest około 18 razy objętościowa i 12 razy masowa większa niż „zwykła”magnesy ferrytowe. Samar kobalt (SmCo), pierwszy dostępny na rynku magnes ziem rzadkich, ma niższy poziom tej cechy energii magnetycznej niż stopy NdFeB. Na właściwości magnetyczne magnesów neodymowych w rzeczywistości wpływa mikrostruktura stopu, proces produkcyjny i skład.
Atomy żelaza i kombinacja neodymu i boru znajdują się w naprzemiennych warstwach wewnątrz struktury kryształu Nd2Fe14B. Diamagnetyczne atomy boru sprzyjają spójności poprzez silne wiązania kowalencyjne, ale nie przyczyniają się bezpośrednio do magnetyzmu. Magnesy neodymowe są tańsze niż magnesy samarowo-kobaltowe ze względu na stosunkowo niskie stężenie pierwiastków ziem rzadkich (12% objętościowo, 26,7% masowo), a także względną dostępność neodymu i żelaza w porównaniu z samarem i kobaltem.
Właściwości
Stopnie:
Do ich klasyfikacji wykorzystuje się maksymalny produkt energetyczny magnesów neodymowych, który odpowiada wytwarzaniu strumienia magnetycznego na jednostkę objętości. Silniejsze magnesy są oznaczone wyższymi wartościami. Istnieje ogólnie przyjęta na całym świecie kategoryzacja spiekanych magnesów NdFeB. Mają wartość od 28 do 52. Magnesy neodymowe, czyli spiekane NdFeB, są oznaczone początkowym N przed wartościami. Po wartościach następują litery oznaczające koercję wewnętrzną i maksymalne temperatury robocze, które są dodatnio skorelowane z temperaturą Curie i wahają się od wartości domyślnej (do 80°C lub 176°F) do TH (230°C lub 446°F) .
Gatunki spiekanych magnesów NdFeB:
N30-N56, N30M-N52M, N30H-N52H, N30SH-N52SH, N28UH-N45UH, N28EH-N42EH, N30AH-N38AH
Do ważnych cech stosowanych w celu kontrastowania magnesów trwałych należą:
Remanencja(Br),który określa ilościowo siłę pola magnetycznego.
Przymus(Hci),odporność materiału na rozmagnesowanie.
Produkt maksymalnie energetyczny(BHmaks.),największa wartość gęstości strumienia magnetycznego (B) razy
natężenie pola magnetycznego, które mierzy gęstość energii magnetycznej (H).
Temperatura Curie (TC), punkt, w którym substancja przestaje być magnetyczna.
Magnesy neodymowe przewyższają inne typy magnesów pod względem remanencji, koercji i produktu energetycznego, ale często mają niższe temperatury Curie. Terb i dysproz to dwa specjalne stopy magnesów neodymowych, które zostały stworzone przy wyższych temperaturach Curie i wyższej tolerancji temperaturowej. W poniższej tabeli porównano właściwości magnetyczne magnesów neodymowych z właściwościami innych typów magnesów trwałych.
Magnes | br(T) | Hcj(kA/m) | BHmakskJ/m3 | współwłaściciel | |
( ℃) | ( ℉) | ||||
Nd2Fe14B, spiekany | 1,0-1,4 | 750-2000 | 200-440 | 310-400 | 590-752 |
Nd2Fe14B, związane | 0,6-0,7 | 600-1200 | 60-100 | 310-400 | 590-752 |
SmCo5, spiekany | 0,8-1,1 | 600-2000 | 120-200 | 720 | 1328 |
Spiekany Sm(Co, Fe, Cu, Zr)7 | 0,9-1,15 | 450-1300 | 150-240 | 800 | 1472 |
AlNiCi, spiekane | 0,6-1,4 | 275 | 10-88 | 700-860 | 1292-1580 |
Sr-Ferryt, spiekany | 0,2-0,78 | 100-300 | 10-40 | 450 | 842 |
Problemy z korozją
Granice ziaren spiekanego magnesu są szczególnie podatne na korozję w spiekanym Nd2Fe14B. Ten rodzaj korozji może spowodować znaczne uszkodzenia, takie jak odpryskiwanie warstwy powierzchniowej lub kruszenie magnesu na proszek drobnych cząstek magnetycznych.
Wiele towarów handlowych zapobiega temu ryzyku, włączając osłonę ochronną, aby zapobiec narażeniu na środowisko. Najpopularniejszymi powłokami są nikiel, nikiel-miedź-nikiel i cynk, chociaż można również stosować inne metale, takie jak polimery i lakiery ochronnepowłoki.
Skutki temperaturowe
Neodym ma ujemny współczynnik, co oznacza, że wraz ze wzrostem temperatury spada zarówno koercja, jak i maksymalna gęstość energii magnetycznej (BHmax). W temperaturze otoczenia magnesy neodymowo-żelazowo-borowe mają wysoką koercję; jednakże, gdy temperatura wzrasta powyżej 100 ° C (212 ° F), koercja gwałtownie spada, aż osiągnie temperaturę Curie, która wynosi około 320 ° C lub 608 ° F. To zmniejszenie koercji ogranicza skuteczność magnesu w zastosowaniach wysokotemperaturowych, takich jak turbiny wiatrowe, silniki hybrydowe itp. Aby zapobiec spadkowi wydajności na skutek wahań temperatury, dodaje się terb (Tb) lub dysproz (Dy), co zwiększa koszt magnesu. magnes.
Aplikacje
Ponieważ jego większa wytrzymałość pozwala na zastosowanie mniejszych, lżejszych magnesów dla danego celuaplikacjamagnesy neodymowe wyparły magnesy alnico i ferrytowe w wielu niezliczonych zastosowaniach współczesnej technologii, gdzie wymagane są silne magnesy trwałe. Oto kilka przykładów:
Siłowniki głowicowe do dysków twardych komputerów
Mechaniczne przełączniki odpalania e-papierosów
Zamki do drzwi
głośniki do telefonów komórkowych i siłowniki autofokusa
Sprzęgła i łożyska magnetyczne
Silniki elektryczne i siłowniki
Elektryczne wspomaganie kierownicy
Narzędzia bezprzewodowe
Serwomotory& Silniki synchroniczne
Silniki do podnoszenia i sprężarki
Silniki wrzecionowe i krokowe
Hybrydowe i elektryczne silniki napędowe samochodów
Generatory elektryczne do turbin wiatrowych (ze wzbudzeniem magnesem trwałym)
Odsprzęgacze do obudów na nośniki detaliczne
Silne magnesy neodymowe są wykorzystywane w przemyśle przetwórczym do wychwytywania ciał obcych i zabezpieczania produktów i procesów.
Zwiększona siła magnesów neodymowych zainspirowała nowe zastosowania, takie jak magnetyczne zapięcia do biżuterii, magnetyczne zestawy budowlane dla dzieci (i inne neodymowezabawki na magnes) oraz jako część mechanizmu zamykającego współczesnego wyposażenia spadochronów sportowych. Są głównym metalem w niegdyś popularnych magnesach na biurko, znanych jako „Buckyballs” i „Buckycubes”, jednak niektóre sklepy w Stanach Zjednoczonych zdecydowały się nie sprzedawać ich ze względów bezpieczeństwa dzieci, a w Kanadzie są one zakazane z tego samego powodu.
Wraz z pojawieniem się skanerów do obrazowania metodą otwartego rezonansu magnetycznego (MRI) używanych do oglądania ciała na oddziałach radiologii jako alternatywy dla magnesów nadprzewodzących, siła i jednorodność pola magnetycznego magnesów neodymowych otworzyły również nowe możliwości w przemyśle medycznym.
Magnesy neodymowe są stosowane w leczeniu choroby refluksowej przełyku jako chirurgicznie wszczepiany system przeciwrefluksowy, który jest opaską magnesów wszczepianych chirurgicznie wokół dolnego zwieracza przełyku (GERD). Wszczepiono je także w palce, aby umożliwić zmysłowe wyczucie pól magnetycznych, aczkolwiek jest to operacja eksperymentalna, z którą znają się tylko biohakerzy i szlifierze.
Dlaczego warto wybrać nas
Mając ponad dziesięcioletnie doświadczenie,Firma Honsen Magneticskonsekwentnie przoduje w produkcji i handlu magnesami trwałymi i zespołami magnetycznymi. Nasze rozbudowane linie produkcyjne obejmują różne kluczowe procesy, takie jak obróbka skrawaniem, montaż, spawanie i formowanie wtryskowe, co pozwala nam zapewnić naszym klientom JEDNOSTKOWE ROZWIĄZANIE. Te wszechstronne możliwości pozwalają nam wytwarzać produkty najwyższej klasy, spełniające najwyższe standardy jakości.
At Firma Honsen Magnetics, jesteśmy dumni z naszego podejścia zorientowanego na klienta. Nasza filozofia opiera się na przedstawieniu potrzeb i zadowolenia naszych klientów ponad wszystko inne. To zaangażowanie gwarantuje, że nie tylko dostarczamy wyjątkowe produkty, ale także zapewniamy doskonałą obsługę na całej długości podróży klienta. Co więcej, nasza wyjątkowa reputacja wykracza poza granice. Konsekwentnie oferując rozsądne ceny i utrzymując najwyższą jakość produktów, zyskaliśmy ogromną popularność w Europie, Ameryce, Azji Południowo-Wschodniej i innych krajach. Pozytywne opinie i zaufanie, jakie otrzymujemy od naszych klientów, jeszcze bardziej umacniają naszą pozycję w branży.