Επινικελωμένοι κύβοι μαγνήτη νεοδυμίου
Ένας μαγνήτης νεοδυμίου (γνωστός επίσης ως μαγνήτης NdFeB, NIB ή Neo) είναι ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος τύπος μαγνήτη σπάνιων γαιών. Είναι ένας μόνιμος μαγνήτης κατασκευασμένος από ένα κράμα νεοδυμίου, σιδήρου και βορίου για να σχηματίσει την τετραγωνική κρυσταλλική δομή Nd2Fe14B. Αναπτύχθηκε ανεξάρτητα το 1984 από την General Motors και τη Sumitomo Special Metals, οι μαγνήτες νεοδυμίου είναι ο ισχυρότερος τύπος μόνιμου μαγνήτη που διατίθεται στο εμπόριο.
Οι μαγνήτες NdFeB μπορούν να ταξινομηθούν ως πυροσυσσωματωμένοι ή συγκολλημένοι, ανάλογα με τη διαδικασία κατασκευής που χρησιμοποιείται. Έχουν αντικαταστήσει άλλους τύπους μαγνητών σε πολλές εφαρμογές σε σύγχρονα προϊόντα που απαιτούν ισχυρούς μόνιμους μαγνήτες, όπως ηλεκτρικούς κινητήρες σε εργαλεία μπαταρίας, σκληρούς δίσκους και μαγνητικούς συνδετήρες .
Επεξήγηση της δύναμης
Στην καθαρή του μορφή, το νεοδύμιο έχει μαγνητικές ιδιότητες—συγκεκριμένα, είναι αντισιδηρομαγνητικό—αλλά μόνο σε χαμηλές θερμοκρασίες, κάτω από 19 K (−254,2 βαθμοί, −425,5 βαθμοί F). Αλλά ορισμένες ενώσεις του νεοδυμίου με μέταλλα μετάπτωσης όπως ο σίδηρος είναι σιδηρομαγνητικές, με θερμοκρασίες Κιουρί πολύ πάνω από τη θερμοκρασία δωματίου. Αυτά χρησιμοποιούνται για την κατασκευή μαγνητών νεοδυμίου.
Η ισχύς των μαγνητών νεοδυμίου είναι το αποτέλεσμα πολλών παραγόντων. Το πιο σημαντικό είναι ότι η τετραγωνική κρυσταλλική δομή Nd2Fe14B έχει εξαιρετικά υψηλή μονοαξονική μαγνητοκρυσταλλική ανισοτροπία (HA ≈ 7 T – ένταση μαγνητικού πεδίου H σε μονάδες A/m έναντι μαγνητικής ροπής σε A·m2). Αυτό σημαίνει ότι ένας κρύσταλλος του υλικού μαγνητίζεται κατά προτίμηση κατά μήκος ενός συγκεκριμένου άξονα κρυστάλλου αλλά είναι πολύ δύσκολο να μαγνητιστεί προς άλλες κατευθύνσεις. Όπως και άλλοι μαγνήτες, το κράμα μαγνητών νεοδυμίου αποτελείται από μικροκρυσταλλικούς κόκκους οι οποίοι ευθυγραμμίζονται σε ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο κατά την κατασκευή, έτσι ώστε οι μαγνητικοί άξονές τους να δείχνουν όλοι προς την ίδια κατεύθυνση. Η αντίσταση του κρυσταλλικού πλέγματος στη στροφή της κατεύθυνσης μαγνήτισής του δίνει στην ένωση πολύ υψηλή καταναγκαστική ικανότητα ή αντίσταση στην απομαγνητισμό.
Το άτομο νεοδυμίου μπορεί να έχει μεγάλη μαγνητική διπολική ροπή επειδή έχει 4 ασύζευκτα ηλεκτρόνια στη δομή των ηλεκτρονίων του σε αντίθεση με (κατά μέσο όρο) 3 στο σίδηρο. Σε έναν μαγνήτη είναι τα ασύζευκτα ηλεκτρόνια, ευθυγραμμισμένα έτσι ώστε το σπιν τους να είναι στην ίδια κατεύθυνση, που δημιουργούν το μαγνητικό πεδίο. Αυτό δίνει στην ένωση Nd2Fe14B μαγνήτιση υψηλού κορεσμού (Js ≈ 1,6 T ή 16 kG) και παραμένουσα μαγνήτιση τυπικά 1,3 teslas. Επομένως, καθώς η μέγιστη ενεργειακή πυκνότητα είναι ανάλογη με το Js2, αυτή η μαγνητική φάση έχει τη δυνατότητα να αποθηκεύει μεγάλες ποσότητες μαγνητικής ενέργειας (BHmax ≈ 512 kJ/m3 ή 64 MG·Oe).
Αυτή η τιμή μαγνητικής ενέργειας είναι περίπου 18 φορές μεγαλύτερη από τους «συνηθισμένους» μαγνήτες φερρίτη κατ' όγκο και 12 φορές κατά μάζα. Αυτή η ιδιότητα μαγνητικής ενέργειας είναι υψηλότερη στα κράματα NdFeB από ό,τι στους μαγνήτες κοβαλτίου σαμάριου (SmCo), οι οποίοι ήταν ο πρώτος τύπος μαγνήτη σπάνιων γαιών που κυκλοφόρησε στο εμπόριο. Στην πράξη, οι μαγνητικές ιδιότητες των μαγνητών νεοδυμίου εξαρτώνται από τη σύνθεση του κράματος, τη μικροδομή και την τεχνική κατασκευής που χρησιμοποιείται.
Η κρυσταλλική δομή Nd2Fe14B μπορεί να περιγραφεί ως εναλλασσόμενα στρώματα ατόμων σιδήρου και μια ένωση νεοδυμίου-βορίου.[3] Τα διαμαγνητικά άτομα βορίου δεν συμβάλλουν άμεσα στον μαγνητισμό, αλλά βελτιώνουν τη συνοχή με ισχυρούς ομοιοπολικούς δεσμούς. Η σχετικά χαμηλή περιεκτικότητα σε σπάνιες γαίες (12 τοις εκατό κατ' όγκο, 26,7 τοις εκατό κατά μάζα) και η σχετική αφθονία νεοδυμίου και σιδήρου σε σύγκριση με το σαμάριο και το κοβάλτιο κάνει μαγνήτες νεοδυμίου χαμηλότερη σε τιμή από τους μαγνήτες σαμαριού-κοβαλτίου.
Δημοφιλείς Ετικέτες: μαγνήτης νεοδυμίου, Κίνα, προμηθευτές, κατασκευαστές, αγορά, τιμή, σε απόθεμα, δωρεάν δείγμα