Kaj je neodim železo-bor magnet?
Kaj je neodim železo-bor magnet?
Aneodim magnet(znan tudi kot magnet NdFeB, NIB ali Neo) je najbolj razširjena vrsta magneta redkih zemelj. Je trajni magnet, izdelan iz zlitine neodija, železa in bora, ki tvori tetragonalno kristalno strukturo Nd2Fe14B. Neodimovi magneti, ki sta jih leta 1984 neodvisno razvila General Motors in Sumitomo Special Metals, so najmočnejša vrsta trajnih magnetov, ki so na voljo na trgu. Zaradi različnih proizvodnih postopkov so razdeljeni v dve podkategoriji, in sicer na sintrane magnete NdFeB in vezane magnete NdFeB. Zamenjali so druge vrste magnetov v mnogih aplikacijah v sodobnih izdelkih, ki zahtevajo močne trajne magnete, kot so električni motorji v akumulatorskih orodjih, trdi diski in magnetni pritrdilni elementi.
Hitre povezave do informacij o neodimovih magnetih:
Kakšna je sestava neodimovih trajnih magnetnih materialov?
Trajni magnet NdFeB je trajni magnetni material, ki temelji na intermetalni spojini Nd2Fe14B. Glavne komponente so redkozemeljski elementi neodim (Nd), železo (Fe) in bor (B).Redki zemeljski trajni magnet tretje generacije NdFeB je najmočnejši trajni magnet med sodobnimi magneti. Njegova glavna surovina je 29 % redke zemeljske kovine neodim -32,5 % kovinski element železo 63,95-68,65 % nekovinski element bor 1,1-1,2 % dodatek disprozij 0,6-8 % niobij 0,3-0,5 % aluminij 0,3-0,5 % baker 0,05-0,15 % in drugi elementi.
Kakšne so značilnosti neodimovih magnetov?
· Zelo visoka odpornost proti razmagnetenju
· Visoka energija za velikost
· Dobro pri sobni temperaturi
· Material je jedek in ga je treba premazati za dolgoročno največjo izhodno energijo
· Nizka delovna temperatura za toplotne aplikacije, vendar se občasno uvajajo višje stopnje toplotnoodpornih materialov
Kako so narejeni neodimovi magneti?
Tehnološki proces: sestavine → taljenje ingota/predenje → izdelava prahu → profiliranje → sintranje in popuščanje → magnetna kontrola → brušenje → rezanje zatičev → galvanizacija → končni izdelek. Med njimi so sestavine osnova, sintranje in temperiranje pa ključni korak.
Magnetne lastnosti sintranih neodimovih magnetov
serija | Ocena | Remanenca | Prisilna sila | Notranja prisilna sila | maks. Energetski izdelek | Maks. delovna temp. | |||||
Br | Hcb | Hci | (BH) maks | L/D=0,7 | |||||||
T | kgs | KA/m | TI | KA/m | TI | KJ/m3 | MGO | C | °F | ||
n | N35 | 1.17-1.24 | 11.7-12.4 | ≥860 | ≥10,8 | ≥955 | ≥12 | 263-295 | 33-37 | 80 | 176 |
N38 | 1.22-1.30 | 12,2-13,0 | ≥860 | ≥10,8 | ≥955 | ≥12 | 287-318 | 36-40 | 80 | 176 | |
N40 | 1,26-1,32 | 12,6-13,2 | ≥860 | ≥10,8 | ≥955 | ≥12 | 302-334 | 38-42 | 80 | 176 | |
N42 | 1,29-1,35 | 12.9-13.5 | ≥860 | ≥10,8 | ≥955 | ≥12 | 318-350 | 40-44 | 80 | 176 | |
N45 | 1,32-1,38 | 13.2-13.8 | ≥860 | ≥10,8 | ≥955 | ≥12 | 334-366 | 42-46 | 80 | 176 | |
N48 | 1,37-1,43 | 13.7-14.3 | ≥836 | ≥10,5 | ≥876 | ≥11 | 358-390 | 45-49 | 80 | 176 | |
N50 | 1,40-1,45 | 14,0-14,5 | ≥836 | ≥10,5 | ≥876 | ≥11 | 374-406 | 47-51 | 80 | 176 | |
N52 | 1,42-1,48 | 14.2-14.8 | ≥836 | ≥10,5 | ≥876 | ≥11 | 390-422 | 49-53 | 80 | 176 | |
N54 | 1,45-1,51 | 14,5-15,1 | ≥836 | ≥10,5 | ≥876 | ≥11 | 398-438 | 50-55 | 80 | 176 | |
M | N35M | 1.17-1.24 | 11.7-12.4 | ≥860 | ≥10,8 | ≥1114 | ≥14 | 263-295 | 33-37 | 100 | 212 |
N38M | 1.22-1.30 | 12,2-13,0 | ≥915 | ≥11,5 | ≥1114 | ≥14 | 287-318 | 36-40 | 100 | 212 | |
N40M | 1,26-1,32 | 12,6-13,2 | ≥939 | ≥11,8 | ≥1114 | ≥14 | 302-334 | 38-42 | 100 | 212 | |
N42M | 1,29-1,35 | 12.9-13.5 | ≥955 | ≥12,0 | ≥1114 | ≥14 | 318-350 | 40-44 | 100 | 212 | |
N45M | 1,32-1,38 | 13.2-13.8 | ≥987 | ≥12,4 | ≥1114 | ≥14 | 334-366 | 42-46 | 100 | 212 | |
N48M | 1,37-1,43 | 13.7-14.3 | ≥1019 | ≥12,8 | ≥1114 | ≥14 | 358-390 | 45-49 | 100 | 212 | |
N50M | 1,40-1,45 | 14,0-14,5 | ≥1043 | ≥13,1 | ≥1114 | ≥14 | 374-406 | 47-51 | 100 | 212 | |
N52M | 1,42-1,48 | 14.2-14.8 | ≥1059 | ≥13,3 | ≥1114 | ≥14 | 390-422 | 49-53 | 100 | 212 | |
H | N35H | 1.17-1.24 | 11.7-12.4 | ≥876 | ≥11 | ≥1350 | ≥17 | 263-295 | 33-37 | 120 | 248 |
N38H | 1.22-1.30 | 12,2-13,0 | ≥915 | ≥11,5 | ≥1350 | ≥17 | 287-318 | 36-40 | 120 | 248 | |
N40H | 1,26-1,32 | 12,6-13,2 | ≥939 | ≥11,8 | ≥1350 | ≥17 | 302-334 | 38-42 | 120 | 248 | |
N42H | 1,29-1,35 | 12.9-13.5 | ≥963 | ≥12,1 | ≥1350 | ≥17 | 318-350 | 40-44 | 120 | 248 | |
N45H | 1,31-1,37 | 13.1-13.7 | ≥979 | ≥12,3 | ≥1350 | ≥17 | 335-366 | 42-46 | 120 | 248 | |
N48H | 1,37-1,43 | 13.7-14.3 | ≥1011 | ≥12,7 | ≥1274 | ≥16 | 358-390 | 45-49 | 120 | 248 | |
N50H | 1,40-1,45 | 14,0-14,5 | ≥1027 | ≥12,9 | ≥1274 | ≥16 | 374-406 | 47-51 | 120 | 248 | |
SH | N33SH | 1.14-1.21 | 11.4-12.1 | ≥852 | ≥10,7 | ≥1592 | ≥20 | 247-279 | 31-35 | 150 | 302 |
N35SH | 1.17-1.24 | 11.7-12.4 | ≥876 | ≥11 | ≥1592 | ≥20 | 263-295 | 33-37 | 150 | 302 | |
N38SH | 1,22-1,29 | 12.2-12.9 | ≥915 | ≥11,5 | ≥1592 | ≥20 | 287-318 | 36-40 | 150 | 302 | |
N40SH | 1,26-1,32 | 12,6-13,2 | ≥939 | ≥11,8 | ≥1592 | ≥20 | 302-334 | 38-42 | 150 | 302 | |
N42SH | 1,29-1,35 | 12.9-13.5 | ≥963 | ≥12,1 | ≥1592 | ≥20 | 318-350 | 40-44 | 150 | 302 | |
N45SH | 1,32-1,38 | 13.2-13.8 | ≥994 | ≥12,5 | ≥1592 | ≥20 | 335-366 | 42-46 | 150 | 302 | |
UH | N30UH | 1.08-1.16 | 10.8-11.6 | ≥812 | ≥10,2 | ≥1990 | ≥25 | 223-255 | 28-32 | 180 | 356 |
N33UH | 1.14-1.21 | 11.4-12.1 | ≥852 | ≥10,7 | ≥1990 | ≥25 | 247-279 | 31-35 | 180 | 356 | |
N35UH | 1.17-1.24 | 11.7-12.4 | ≥876 | ≥11 | ≥1990 | ≥25 | 263-295 | 33-37 | 180 | 356 | |
N38UH | 1,22-1,29 | 12.2-12.9 | ≥915 | ≥11,5 | ≥1990 | ≥25 | 287-318 | 36-40 | 180 | 356 | |
N40UH | 1,26-1,32 | 12,6-13,2 | ≥939 | ≥11,8 | ≥1990 | ≥25 | 302-334 | 38-42 | 180 | 356 | |
N42UH | 1,29-1,35 | 12.9-13.5 | ≥963 | ≥12,1 | ≥1990 | ≥25 | 318-350 | 40-44 | 180 | 356 | |
EH | N30EH | 1.08-1.15 | 10,8-11,5 | ≥812 | ≥10,2 | ≥2388 | ≥30 | 223-255 | 28-32 | 200 | 392 |
N33EH | 1.14-1.21 | 11.4-12.1 | ≥851 | ≥10,7 | ≥2388 | ≥30 | 247-279 | 31-35 | 200 | 392 | |
N35EH | 1.17-1.24 | 11.7-12.4 | ≥876 | ≥11 | ≥2388 | ≥30 | 263-295 | 33-37 | 200 | 392 | |
N38EH | 1,22-1,29 | 12.2-12.9 | ≥915 | ≥11,5 | ≥2388 | ≥30 | 287-318 | 36-40 | 200 | 292 | |
AH | N28AH | 1.04-1.12 | 10.4-11.2 | ≥772 | ≥9,70 | ≥2786 | ≥35 | 207-239 | 26-30 | 230 | 446 |
N30AH | 1.08-1.15 | 10,8-11,5 | ≥812 | ≥10,2 | ≥2786 | ≥35 | 223-255 | 28-32 | 230 | 446 | |
N33AH | 1.14-1.21 | 11.4-12.1 | ≥852 | ≥10,7 | ≥2786 | ≥35 | 247-279 | 31-35 | 230 | 446 |
Zgoraj omenjeni podatki o magnetnih in fizikalnih lastnostih so podani pri sobni temperaturi.
Največja delovna temperatura magneta je spremenljiva zaradi razmerja med dolžino in premerom, debeline prevleke in drugih dejavnikov okolja.
Druge lastnosti sintranih neodimovih magnetov
Predmeti | Parametri | Enota | Referenčni obseg |
Druge magnetne lastnosti | Temper. Coeff. od Br / α(Br) | %/℃ | -0,08 ~ -0,13 |
Temper. Coeff. od Br / β(Hcj) | %/℃ | -0,35 ~ -0,80 | |
Curiejeva temperatura / Tc | ℃ | 310-380 | |
Prepustnost odsuna / μrec | – | 1.05 | |
Fizične lastnosti | Gostota / ρ | g/cm3 | 7.40-7.80 |
Trdota po Vicknessu / HV | – | 550-650 | |
Električna upornost | mΩ·m | 1.4 | |
Tlačna trdnost | MPa | 1050 | |
Natezno trdnost | MPa | 80 | |
Upogibna trdnost | MPa | ||
Toplotna prevodnost | W/(m·K) | 6-8 | |
Coeff. toplotnega raztezanja | 10-6/K | C⊥: -1,5, C∥6,5. |
Površinska obdelava sintranih neodimovih magnetov
Površinska zaščitna obdelava je neizogiben postopek za sintrane neodimove magnete. Faza, bogata z Nd, kaže precej močno nagnjenost k oksidaciji in bo v vlažnih pogojih tvorila primarni baterijski sistem z glavno fazo. Končno je faza, bogata z Nd, korodirana in delci glavne faze se postopoma odluščijo s telesa. Površinsko zaščitno obdelavo sintranih neodimovih magnetov lahko razdelimo na mokri in suhi postopek. Običajno uporabljeni mokri postopek vključuje galvansko obdelavo, elektroplastično obdelavo, elektroforezo, nanašanje z razprševanjem in nanašanje s potapljanjem. Suhi postopek vključuje postopek fizičnega naparjevanja (PVD) in postopek kemičnega naparjevanja (CVD).
Magnetna smer sintranih neodimovih magnetov
Postopek magnetizacije se nanaša na uporabo magnetnega polja vzdolž določene smeri trajnega magneta za nasičenje magneta. Različni trajni magneti za doseganje nasičenosti zahtevajo razliko od magnetnega polja. Kot vrsta anizotropnega magneta imajo sintrani neodimovi magneti prednostno smer magnetizacije in različne konfiguracije polov je mogoče realizirati, če niso v nasprotju z njihovo lastno usmeritvijo.
Uporaba neodimskih magnetov
Neodimovi magneti so zamenjali Alnico in feritne magnete v številnih aplikacijah, kjer so potrebni močni trajni magneti, saj njihova večja moč omogoča uporabo manjših in lažjih magnetov. Te aplikacije vključujejo:
· zapirala za pakete/ zasloni in znaki/ pogoni glave za računalniške trde diske/ slikanje z magnetno resonanco (MRI)/ magnetni dvigalki za kitaro
· zvočniki in slušalke / magnetni ležaji in sklopke / motorji s trajnimi magneti / akumulatorska orodja / servo motorji / motorji za dviganje in kompresorje
· sinhroni motorji/ vretenski in koračni motorji/ električni servovolan/ pogonski motorji za hibridna in električna vozila/ aktuatorji