Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

"Электрик Инфо" - онлайн журнал про электричество. Теория и практика. Обучающие статьи, примеры, технические решения, схемы, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.

Обзор распродаж, скидок и специальных предложений - Акции и скидки для электриков

 


Электрик Инфо » Избранные статьи » Интересные электротехнические новинки » Неодимовые магниты и их использование
Количество просмотров: 24109
Комментарии к статье: 1


Неодимовые магниты и их использование


Неодимовые магнитыСамыми сильными, самыми мощными, из доступных на сегодняшний день в продаже постоянных магнитов, являются неодимовые магниты. Они имеют химическую формулу Nd2Fe14В, и обладают исключительной плотностью магнитной энергии достигающей 512 кДж/м3. Если раньше самарий-кобальтовые (SmCo) магниты считались наиболее мощными из доступных в продаже, то, начиная с 1986 года, их постепенно начали заменять неодимовые магниты, значительно более экономичные по стоимости производства, хотя и с более низкой температурой Кюри.

С развитием электронной промышленности, начиная с 90-х годов и до настоящего времени, неодимовые магниты получили большую популярность повсеместно, и их замечательными свойствами многие удивлены до сих пор, ведь такой магнит может поднять груз в тысячи раз превышающий вес самого магнита.

Все началось с того, что в 1982 году японская компания Sumitomo Special Metals, работая совместно с американской General Motors над проблемой поиска альтернативы дорогим самарий-кобальтовым (SmCo) магнитам, отыскала таки соединение неодим-железо-бор, которое и было запатентовано General Motors в 1985 году. В 1986 году была открыта компания Magnequench, специализировавшаяся на выпуске неодимовых магнитов, и продававшая сырье для их изготовления.

Позже Magnequench стала частью Molycorp, США, а Sumitomo – частью Hitachi Corporation, Япония, и теперь Hitachi обладает более чем 600 патентами, связанными с производством неодимовых магнитов методом спекания, и лицензирует многочисленные производства по всему миру.

В конце концов, Китай вышел в лидеры по производству неодимовых магнитов, ведь эта страна контролирует огромную долю мировых редкоземельных руд.

Ежегодно в Китае производят по 50000 тонн неодимовых магнитов. Между тем, в одной тонне исходной руды содержится около 700 кг железа, а неодима - максимум 450 грамм.

Неодимовые магниты

Для изготовления неодимовых магнитов применяют порошковую технологию, позволяющую получать магниты трех типов: прессованные магниты, литые магнитопласты, и спеченные магнитопласты.

Перед изготовлением магнитов выплавляют магнитный материал, для этого исходные элементы (железо, неодим, бор) сплавляют в индукционной печи, затем дробят полученный сплав, получая порошок для дальнейших этапов технологического процесса, для работы уже с порошком.

Характеристики магнитов

В зависимости от микроструктуры исходных элементов, магнитные свойства конечного продукта могут в некоторой степени различаться. Зачастую применяют непосредственно соединение Nd2Fe14В. Именно его структура и дает максимальную магнитокристаллическую, одноосную анизотропию. Но возможны и более сложные химические реакции.

Спеченные магнитопласты получаются путем прессования порошка неодима-железа-бора, его спекания в инертной или вакуумной среде, и последующей шлифовки на станке до получения нужной формы. Во время прессования порошка, на него действует магнитное поле нужной интенсивности и направления, которое и задает намагниченность.

Литые магнитопласты получаются с применением полимеров, которые смешиваются с неодим-железо-бор порошком, а потом выдавливаются в форму, и здесь есть возможность получать любые формы, однако энергия продукта ограничена значением в 5 МГсЭ.

Прессованные магнитопласты, в свою очередь, получаются следующим образом: исходный порошок неодим-железо-бор смешивают с полимером, затем прессуют в форму, нагревают и намагничивают. Дополнительной обработки не требуется, а энергия прессованных магнитопластов ограничена значением в 10 МГсЭ.

Итак, неодимовые магниты обладают следующими отличительными свойствами:

  • За 10 лет теряют лишь 1% намагниченности;

  • Доступны любые размеры и формы;

  • Низкая температура Кюри (см. таблицу выше);

  • Высокая устойчивость к коррозии;

  • Максимальная остаточная намагниченность;

  • Максимальная коэрцитивная сила;

  • Максимальная удельная магнитная энергия.

мощные магниты

Неодимовые магниты маркируются следующим образом, это так называемые классы неодимовых магнитов:

  • N35-N52

  • 33M-48M

  • 30H-45H

  • 30SH-42SH

  • 30UH-35UH

  • 28EH-35EH

Здесь номер обозначает магнитную энергию, выраженную в МГсЭ ( МегаГаусс-Эрстед ), а буква (марка) – допустимый температурный диапазон:

  • N (Normal) – до 80 градусов Цельсия;

  • M (Medium) –до 100 градусов Цельсия;

  • H (High) – до 120 градусов Цельсия;

  • SH (Super High) – до 150 градусов Цельсия;

  • UH (Ultra High) – до 180 градусов Цельсия;

  • EH (Extra High) – до 200 градусов Цельсия.

Обычно, продавец всегда готов предоставить исчерпывающую информацию о технических характеристиках предлагаемых им неодимовых магнитов.

применение магнитов
Неодимовые магниты почти полностью вытеснили ферритовые магниты во многих сферах применения, включая промышленность, поскольку они намного сильнее, и при этом являются более компактными.
Так, неодимовые магниты нашли следующие применения:
  • в приводах головок жестких дисков компьютеров;

  • в составе стирающих головок недорогой аппаратуры;

  • в магитно-резонансной томографии (МРТ);

  • в магнитных звукоснимателях гитар;

  • в электронных сигаретах;

  • в дверных замках;

  • в громкоговорителях и наушниках;

  • в магнитных подшипниках;

  • в спектрометрах ЯМР;

  • в электродвигателях;

  • в аккумуляторных инструментах;

  • в серводвигателях;

  • в подъемных и компрессорных двигателях;

  • в шаговых двигателях;

  • в электрических усилителях руля;

  • на гибридном и на электрическом транспорте;

  • в генераторах и турбинах (турбины прямого привода требуют 600 кг магнитов на мегаватт мощности, а 31% этой массы - неодим);

Игрушка из неодимовых магнитов

Кроме этого, неодимовые магниты с их уникальными магнитными свойствами вдохновили создателей игрушек и украшений. Всем известны магнитные наборы неокуб, и другие, различные конструкторы, разнообразные декоративные застежки и прочее.

Таким образом, неодимовые магниты способны далеко не только на решение сложных производственных задач, но и на простые, удобные решения. 

В последнее время, мощные магниты начали активно рекламироваться для использования в незаконных действиях. Реклама призывает покупать магниты, с помощью которых можно пользоваться электроэнергией, теплом и газом без учета потребленных ресурсов соответствующими счетчиками. Безучетное использование таких ресурсов незаконно, согласно Кодексу об административных правонарушениях!

Смотрите также у нас на сайте: Магнитная левитация - что это такое и как это возможно





Поделитесь этой статьей с друзьями:


ВЫ МОЖЕТЕ НАЙТИ ПОДХОДЯЩЕГО СПЕЦИАЛИСТА ЗДЕСЬ

Другие статьи с сайта Электрик Инфо:

  • Сверхпроводящие магниты
  • Возможно ли создание вечного двигателя на неодимовых магнитах?
  • Магнитная яма Николаева
  • О происхождении терминов "якорь" и "ротор"
  • Природа магнетизма (Каганов М. И., Цукерник В. М.)
  • Категория: Избранные статьи » Интересные электротехнические новинки

      Комментарии:

    #1 написал: Дмитрий | [цитировать]

    А ещё магниты используют при изготовлении магнитных тралов, которые пользуются популярностью у "чёрных копателей". На местах переправ во время ВОВ и в местах боевых действий с их помощью извлекают остатки оружия и прочий антиквар обладающий магнитными свойствами.

    Добавление комментария
    Имя:*
    Комментарий:

    Популярные статьи:

    Присоединяйтесь к нам в социальных сетях:

    ВКонтакте | Facebook | Одноклассники | Яндекс Дзен

     

    Электрика дома  Электрообзоры  Энергосбережение
    Секреты электрика Источники света Делимся опытом
    Домашняя автоматика Электрика для начинающих
    Практическая электроника Электротехнические новинки

    Copyright © 2009-2021 Электрик Инфо - Electrik.info, Андрей Повный (о сайте и авторах статей)
    Вся информация на сайте предоставлена в ознакомительных и познавательных целях.
    За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет.
    Перепечатка материалов сайта запрещена.

    Источник иллюстраций: авторские рисунки и фотографии, фотосток Depositphotos