NdFeB Imanak

Zer da Neodimio Imanak / NdFeB Imanak?

Motarik ohikoenalur arraroen imananeodimiozko iman bat da, normalean NdFeB, NIB edo Neo iman deritzona.Neodimioa, burdina eta boroa konbinatu ziren iman iraunkorren Nd2Fe14B egitura kristalino tetragonala sortzeko.Neodimiozko imanak gaur egun merkatuan dagoen iman iraunkorren mota indartsuena dira.1984an bereizita garatu ziren General Motors eta Sumitomo Special Metals-ek.

Erabiltzen den fabrikazio metodoaren arabera, NdFeB imanak honela sailkatu daitezkesinterizatuaedo lotua.Iman iraunkor indartsuak behar dituzten egungo ondasunen aplikazio askotan, hala nola haririk gabeko tresnetako motor elektrikoetan, disko gogorretan eta lokailu magnetikoetan, beste iman mota batzuen lekua hartu dute.

Indarraren azalpena

Neodimioa metal antiferromagnetiko bat da, purua denean ezaugarri magnetikoak erakusten dituena, baina 19 K (254,2 °C; 425,5 °F) azpiko tenperaturan soilik.Burdina bezalako trantsizio-metal ferromagnetikoak dituzten neodimio-konposatuak, Curie-ko tenperaturak giro-tenperatura askoz gorakoak dituztenak, neodimio-imanak sortzeko erabiltzen dira.

Neodimio imanen indarra hainbat gauzaren konbinazioa da.Esanguratsuena Nd2Fe14B kristal-egitura tetragonalaren anisotropia magnetokristalino uniaxial oso altua da (HA 7 T - eremu magnetikoaren indarra H A/m-ko unitateetan Am2-ko momentu magnetikoaren aurka).Horrek adierazten du substantziaren kristal bat kristal-ardatz jakin batean magnetizatzen dela lehentasunez, baina oso zaila dela beste norabide batzuetan magnetizatzea.Neodimiozko iman aleazioa, beste iman batzuk bezala, fabrikazioan zehar eremu magnetiko indartsu batean lerrokatuta dauden ale mikrokristalinoz egina dago, haien ardatz magnetikoak guztiak norabide berean seinalatzen baitute.Konposatuak koertzibitate edo desmagnetizazioarekiko erresistentzia oso altua du, kristal sareak magnetismoaren norabidea aldatzeko duen erresistentzia dela eta.

NdFeB iman sinterizatuak
Loturiko NdFeB konpresio imanak

Bere elektroi-egituran parekatu gabeko lau elektroi dituenez (batez beste) burdinazko hirurekin alderatuta, neodimio atomoak momentu dipolo magnetiko esanguratsu bat izateko gai da.Iman parekatu gabeko elektroiek lerrokatuta dauden beren birak norabide berera begira egon daitezen eremu magnetikoa sortzen dute.Honek Nd2Fe14B konbinaziorako saturazio magnetizazio indartsua lortzen du (Js 1,6 T edo 16 kG) eta 1,3 teslako hondar magnetizazio tipikoa.Ondorioz, fase magnetiko honek energia magnetiko kopuru handiak gordetzeko ahalmena du (BHmax 512 kJ/m3 edo 64 MGOe), energia dentsitate handiena Js2-ren proportzionala baita.

Energia magnetikoaren balio hau ferrita iman "ohiko" baino 18 aldiz bolumen eta 12 aldiz masaren ingurukoa da.Samario kobaltoa (SmCo), merkataritzan eskuragarri dagoen lur arraroen lehen imanak, NdFeB aleazioek baino energia magnetiko-ezaugarri honen maila baxuagoa du.Neodimio-imanen ezaugarri magnetikoak aleazioaren mikroegiturak, fabrikazio-prozesuak eta konposizioak eragiten dituzte.

Burdin atomoak eta neodimio-boro konbinazioa Nd2Fe14B kristal-egituraren barruko geruza alternatiboetan aurkitzen dira.Boro diamagnetikoaren atomoek kohesioa sustatzen dute lotura kobalente sendoen bidez, baina ez diote zuzenean magnetismoari laguntzen.Neodimio-imanak samario-kobalto-imanak baino garestiagoak dira lur arraroen kontzentrazio baxua dela eta (% 12 bolumenaren arabera, % 26,7 masaren arabera), baita neodimioaren eta burdinaren erabilgarritasun erlatiboagatik samarioaren eta kobaltoaren aldean.

Propietateak

Kalifikazioak:

Neodimiozko imanen energia-produktu maximoa —bolumen unitateko fluxu magnetikoaren ekoizpenari dagokiona— erabiltzen da horiek sailkatzeko.Iman indartsuagoak balio handiagoarekin adierazten dira.NdFeB iman sinterizatuen mundu osoan onartutako kategorizazio bat dago.28 eta 52 arteko balioa dute. Neodimioa edo NdFeB iman sinterizatuak hasierako N balioen aurretik adierazten du.Balioak berezko koertzibitatea eta funtzionamendu-tenperatura maximoak adierazten dituzten hizkiekin jarraitzen dute, Curie tenperaturarekin positiboki erlazionatuta daudenak eta lehenespenetik (80 °C edo 176 °F arte) TH (230 °C edo 446 °F) bitartekoak dira. .

-ren kalifikazioakNdFeB iman sinterizatuak:

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

Propietate magnetikoak:

Iman iraunkorrak kontrastatzeko erabiltzen diren ezaugarri garrantzitsuenen artean hauek daude:

Erremanentzia(Br),eremu magnetikoaren indarra kuantifikatzen duena.

Koertzibitatea(Hci),materialaren desmagnetizazio erresistentzia.

Gehieneko energia-produktua(BHmax),fluxu magnetikoaren dentsitatearen baliorik handiena(B) aldiz

eremu magnetikoaren indarra, energia magnetikoaren (H) dentsitatea neurtzen duena.

Curie tenperatura (TC), substantzia bat magnetikoa izateari uzten dion puntua.

Desmagnetizazio-kurba

Neodimio-imanek beste iman mota batzuei gainditzen diete erremanentziari, koertzibitateari eta energia-produktuari dagokionez, baina maiz Curie tenperatura baxuagoak dituzte.Terbioa eta disprosioa bi neodimio iman aleazio berezi dira, Curie tenperatura altuagoekin eta tenperatura tolerantzia handiagoarekin sortu direnak.Neodimiozko imanen errendimendu magnetikoa beheko taulako beste iman iraunkor mota batzuenarekin kontrajartzen da.

Imana Br(T) Hcj(kA/m) BHmaxkJ/m3 TC
(℃) (℉)
Nd2Fe14B, sinterizatua 1.0-1.4 750-2000 200-440 310-400 590-752
Nd2Fe14B, lotua 0,6-0,7 600-1200 60-100 310-400 590-752
SmCo5, sinterizatua 0,8-1,1 600-2000 120-200 720 1328
Sm(Co, Fe, Cu, Zr)7 sinterizatua 0,9-1,15 450-1300 150-240 800 1472
AlNiCi, sinterizatua 0,6-1,4 275 10-88 700-860 1292-1580
Sr-Ferrita, sinterizatua 0,2-0,78 100-300 10-40 450 842

Korrosio arazoak

Iman sinterizatu baten ale-mugak bereziki korrosioa jasan dezake Nd2Fe14B sinterizatuan.Korrosio mota honek kalte handiak eragin ditzake, hala nola, gainazaleko geruza bat zatitzea edo iman bat partikula magnetiko txikien hauts batean erortzea.

Merkataritza-ondasun askok arrisku horri aurre egiten diote ingurumenarekiko esposizioa geldiarazteko estaldura babesgarri bat sartuz.Estaldura ohikoenak nikela, nikela-kobrea-nikela eta zinka dira, eta beste metal batzuk ere erabil daitezke, polimeroa eta laka babesa bezala.estaldurak.

Tenperaturaren eraginak

Neodimioak koefiziente negatiboa du, hau da, tenperatura igotzen denean koertzibitatea eta energia magnetikoaren dentsitate maximoa (BHmax) jaisten dira.Giro-tenperaturan, neodimio-burdina-boro imanek koertzibitate handia dute;hala ere, tenperatura 100 °C (212 °F) baino gehiago igotzen denean, koertzibitatea azkar jaisten da Curie tenperaturara iritsi arte, hau da, 320 °C edo 608 °F ingurukoa.Koertzibitatearen murrizketa honek imanaren eraginkortasuna mugatzen du tenperatura altuko aplikazioetan, hala nola aerosorgailuak, motor hibridoak, etab. Tenperaturaren gorabeheren eraginez errendimendua gutxitzea saihesteko, terbioa (Tb) edo disprosioa (Dy) gehitzen dira, eta horren kostua handituz. imana.

Aplikazioak

Bere indar handiagoak aplikazio jakin baterako iman txikiagoak eta arinagoak erabiltzea ahalbidetzen duelako, neodimio imanek alnico eta ferrita imanak ordezkatu dituzte iman iraunkor indartsuak behar diren teknologia garaikideko aplikazio ugarietan.Hona hemen hainbat adibide:

Ordenagailuko disko gogorrentzako buru-eragingailuak

Zigarro elektronikoak pizteko etengailu mekanikoak

Ateetarako sarrailak

Entzungailuak eta bozgorailuak

telefono mugikorren bozgorailuak eta autofokatze eragileak

Ordenagailuen Disko Gogorrak
Akoplamendu eta errodamendu magnetikoak

Serbomotorrak& Motor sinkronoak

Altxatzeko eta konpresoreetarako motorrak

Ardatz eta urratseko motorrak

Auto elektriko eta hibridoak gidatzeko motorrak

Sorgailu elektrikoak aerosorgailuetarako (iman iraunkorreko kitzikapenarekin)

Servomotorrak

Ahots bobina

Txikizkako hedabideen kasu desakoplatzaileak

Neodimio-iman indartsuak prozesu-industrietan erabiltzen dira gorputz arrotzak harrapatzeko eta produktuak eta prozesuak babesteko.

Neodimiozko imanen indarra areagotzeak erabilera berriak bultzatu ditu, hala nola bitxi magnetikoak, haurrentzako eraikin magnetikoak (eta beste neodimio batzuk).iman jostailuak), eta egungo kirol-jausgailuen ekipamenduaren ixteko mekanismoaren barruan."Buckyballs" eta "Buckycubes" izenez ezagutzen ziren garai batean mahaiko jostailu-iman ezagunen metal nagusia dira, baina Estatu Batuetako zenbait dendak ez saltzea aukeratu dute haurren segurtasunagatik, eta debekatu egin dute Kanadan. arrazoi beragatik.

Erradiologia sailetan gorputza iman supereroaleen alternatiba gisa ikusteko erabiltzen diren erresonantzia magnetiko irekiko (MRI) eskanerren sorrerarekin, neodimiozko imanen indarrak eta eremu magnetikoaren homogeneotasunak aukera berriak ireki ditu mediku-industrian.

Neodimio-imanak errefluxu gastroesofagikoaren gaixotasuna kirurgikoki inplantatutako errefluxuaren aurkako sistema gisa tratatzeko erabiltzen dira, hau da, beheko esfinterraren (GERD) inguruan kirurgikoki ezarrita dagoen iman-banda bat da.Behatzetan ere ezarri dira eremu magnetikoen zentzumenak ahalbidetzeko, biohacker eta artezgailuek bakarrik ezagutzen duten operazio esperimentala den arren.

NdFeB iman guztiak

NdFeB sinterizatuko imanek kalitate magnetiko handienak dituzte eta hainbat sektoretan erabiltzen dira, besteak beste, ateetako kisketak, motorrak, sorgailuak eta osagai industrial astunak.

Lotutako iman konprimituak injekziozko imanak baino indartsuagoak dira.

Injekzio plastikozko NdFeB imana belaunaldi berriko material konposatu bat da, hauts magnetiko iraunkorrez eta plastikoz osatutakoa, aparteko ezaugarri magnetiko eta plastikoekin, baita zehaztasun eta estresarekiko erresistentzia handikoa ere.


Aplikazio nagusiak

Iman iraunkorrak eta multzo magnetikoen fabrikatzailea