Kostki z niklowanego magnesu neodymowego
Magnes neodymowy (znany również jako magnes NdFeB, NIB lub Neo) jest najczęściej stosowanym typem magnesu ziem rzadkich. Jest to magnes trwały wykonany ze stopu neodymu, żelaza i boru, który tworzy tetragonalną strukturę krystaliczną Nd2Fe14B. Magnesy neodymowe, opracowane niezależnie w 1984 r. przez General Motors i Sumitomo Special Metals, są najsilniejszym rodzajem magnesów trwałych dostępnym na rynku.
Magnesy NdFeB można sklasyfikować jako spiekane lub łączone, w zależności od zastosowanego procesu produkcyjnego. Zastąpiły inne rodzaje magnesów w wielu zastosowaniach w nowoczesnych produktach wymagających silnych magnesów trwałych, takich jak silniki elektryczne w narzędziach bezprzewodowych, dyski twarde i łączniki magnetyczne .
Wyjaśnienie siły
W czystej postaci neodym ma właściwości magnetyczne - w szczególności jest antyferromagnetyczny - ale tylko w niskich temperaturach, poniżej 19 K (-254,2 stopnia; -425,5 stopnia F). Ale niektóre związki neodymu z metalami przejściowymi, takimi jak żelazo, są ferromagnetyczne, a temperatury Curie znacznie przekraczają temperaturę pokojową. Są one używane do wytwarzania magnesów neodymowych.
Siła magnesów neodymowych jest wypadkową kilku czynników. Najważniejsze jest to, że tetragonalna struktura krystaliczna Nd2Fe14B ma wyjątkowo wysoką jednoosiową anizotropię magnetokrystaliczną (HA ≈ 7 T – natężenie pola magnetycznego H w jednostkach A/m w funkcji momentu magnetycznego w Am·m2). Oznacza to, że kryształ materiału preferencyjnie magnesuje się wzdłuż określonej osi kryształu, ale bardzo trudno jest go namagnesować w innych kierunkach. Podobnie jak inne magnesy, stop magnesu neodymowego składa się z mikrokrystalicznych ziaren, które podczas produkcji są ustawiane w silnym polu magnetycznym, tak aby wszystkie ich osie magnetyczne były skierowane w tym samym kierunku. Odporność sieci krystalicznej na zmianę kierunku namagnesowania nadaje związkowi bardzo dużą koercję, czyli odporność na rozmagnesowanie.
Atom neodymu może mieć duży magnetyczny moment dipolowy, ponieważ ma 4 niesparowane elektrony w swojej strukturze elektronowej, w przeciwieństwie do (średnio) 3 w żelazie. W magnesie to niesparowane elektrony, ustawione tak, że ich spin jest w tym samym kierunku, generują pole magnetyczne. Daje to związkowi Nd2Fe14B wysokie namagnesowanie nasycenia (Js ≈ 1,6 T lub 16 kG) i remanentne namagnesowanie typowo 1,3 tesli. Dlatego, ponieważ maksymalna gęstość energii jest proporcjonalna do Js2, ta faza magnetyczna ma potencjał magazynowania dużych ilości energii magnetycznej (BHmax ≈ 512 kJ/m3 lub 64 MG·Oe).
Ta wartość energii magnetycznej jest około 18 razy większa niż „zwykłych” magnesów ferrytowych pod względem objętości i 12 razy pod względem masy. Ta właściwość energii magnetycznej jest wyższa w stopach NdFeB niż w magnesach samarowo-kobaltowych (SmCo), które były pierwszym rodzajem magnesu ziem rzadkich, który został wprowadzony na rynek. W praktyce właściwości magnetyczne magnesów neodymowych zależą od składu stopu, mikrostruktury i zastosowanej techniki wytwarzania.
Strukturę krystaliczną Nd2Fe14B można opisać jako naprzemienne warstwy atomów żelaza i związku neodymowo-borowego.[3] Diamagnetyczne atomy boru nie przyczyniają się bezpośrednio do magnetyzmu, ale poprawiają spójność poprzez silne wiązania kowalencyjne. Stosunkowo niska zawartość pierwiastków ziem rzadkich (12 procent objętościowo, 26,7 procent masy) oraz względna obfitość neodymu i żelaza w porównaniu z samarem i kobaltem sprawia, że magnesy neodymowe są tańsze niż magnesy samarowo-kobaltowe.
Popularne Tagi: magnes neodymowy, Chiny, dostawcy, producenci, kupno, cena, w magazynie, bezpłatna próbka