NdFeB म्याग्नेट

Neodymium Magnets / NdFeB म्याग्नेट के हो?

सबैभन्दा सामान्य प्रकारकोदुर्लभ पृथ्वी चुम्बकएक neodymium चुम्बक हो, जसलाई सामान्यतया NdFeB, NIB, वा नियो चुम्बक भनिन्छ।स्थायी चुम्बकको Nd2Fe14B टेट्रागोनल क्रिस्टलीय संरचना सिर्जना गर्न नियोडिमियम, फलाम र बोरोनलाई जोडिएको थियो।Neodymium चुम्बकहरू हाल बजारमा स्थायी चुम्बकको सबैभन्दा बलियो प्रकार हो।तिनीहरू 1984 मा जनरल मोटर्स र सुमितोमो स्पेशल मेटलद्वारा अलग-अलग विकसित गरिएका थिए।

नियोजित निर्माण विधिको आधारमा, NdFeB चुम्बकहरूलाई निम्न रूपमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छsinteredवा बाँधिएको।समकालीन सामानहरूमा धेरै अनुप्रयोगहरूमा जसलाई शक्तिशाली स्थायी चुम्बकहरू चाहिन्छ, जस्तै ताररहित उपकरणहरूमा विद्युतीय मोटरहरू, हार्ड डिस्क ड्राइभहरू, र चुम्बकीय फास्टनरहरू, तिनीहरूले अन्य प्रकारका चुम्बकहरूको ठाउँ लिएका छन्।

शक्तिको व्याख्या

Neodymium एक एन्टिफेरोम्याग्नेटिक धातु हो जसले चुम्बकीय विशेषताहरू प्रदर्शन गर्दछ जब यो शुद्ध हुन्छ, तर केवल 19 K (254.2 °C; 425.5 °F) भन्दा कम तापमानमा।क्युरीको तापक्रम कोठाको तापक्रमभन्दा धेरै माथि रहेको फलाम जस्ता फेरोम्याग्नेटिक ट्रान्जिसन धातुहरू भएका नियोडिमियम यौगिकहरू नियोडिमियम चुम्बकहरू सिर्जना गर्न प्रयोग गरिन्छ।

Neodymium चुम्बकको शक्ति विभिन्न चीजहरूको संयोजन हो।सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण टेट्रागोनल Nd2Fe14B क्रिस्टल संरचना (HA 7 T - A/m को एकाइहरूमा चुम्बकीय क्षेत्र बल H Am2 मा चुम्बकीय क्षणको विरुद्धमा) को अत्यधिक उच्च एकअक्षीय चुम्बकीय क्रिस्टलाइन एनिसोट्रोपी हो।यसले संकेत गर्छ कि पदार्थको क्रिस्टलले एक निश्चित क्रिस्टल अक्षको साथ प्राथमिकतामा चुम्बकीकरण गर्दछ तर यसलाई अन्य दिशाहरूमा चुम्बकीकरण गर्न अत्यन्तै चुनौतीपूर्ण पाउँछ।नियोडिमियम चुम्बक मिश्र धातु, अन्य चुम्बकहरू जस्तै, माइक्रोक्रिस्टलाइन अनाजहरूबाट बनेको हुन्छ जुन उत्पादनको क्रममा बलियो चुम्बकीय क्षेत्रमा पङ्क्तिबद्ध हुन्छ जसको चुम्बकीय अक्षहरू सबै एउटै दिशामा पोइन्ट हुन्छन्।क्रिस्टल जालीको चुम्बकत्वको दिशा परिवर्तन गर्न प्रतिरोधको कारणले गर्दा यौगिकमा अत्यधिक उच्च जबरजस्ती, वा डिचुम्बकीकरणको प्रतिरोध छ।

सिंटर गरिएको NdFeB म्याग्नेटहरू
बन्डेड NdFeB कम्प्रेस म्याग्नेटहरू

किनभने यसले यसको इलेक्ट्रोन संरचनामा (औसतमा) फलाममा तीनवटाको तुलनामा चार अजोडित इलेक्ट्रोनहरू समावेश गर्दछ, नियोडिमियम परमाणुले महत्त्वपूर्ण चुम्बकीय द्विध्रुव क्षण प्राप्त गर्न सक्षम छ।चुम्बकमा जडान नगरिएका इलेक्ट्रोनहरू पङ्क्तिबद्ध हुन्छन् ताकि तिनीहरूको स्पिनले एउटै दिशातर्फ फर्केर चुम्बकीय क्षेत्र उत्पादन गर्दछ।यसले Nd2Fe14B संयोजन (Js 1.6 T वा 16 kG) को लागि बलियो संतृप्ति चुम्बकीकरण र 1.3 टेस्लासको विशिष्ट अवशिष्ट चुम्बकीकरणमा परिणाम दिन्छ।नतिजाको रूपमा, यस चुम्बकीय चरणमा चुम्बकीय ऊर्जा (BHmax 512 kJ/m3 वा 64 MGOe) को महत्वपूर्ण मात्रा भण्डारण गर्ने क्षमता हुन्छ, किनकि उच्चतम ऊर्जा घनत्व Js2 को समानुपातिक हुन्छ।

यो चुम्बकीय ऊर्जा मान भोल्युम द्वारा 18 गुणा र "नियमित" फेराइट म्याग्नेट भन्दा 12 गुणा ठूलो छ।Samarium cobalt (SmCo), पहिलो व्यावसायिक रूपमा उपलब्ध दुर्लभ-पृथ्वी चुम्बक, NdFeB मिश्र धातुहरू भन्दा यो चुम्बकीय ऊर्जा विशेषताको कम स्तर छ।नियोडिमियम चुम्बकका चुम्बकीय विशेषताहरू मिश्र धातुको सूक्ष्म संरचना, निर्माण प्रक्रिया र संरचनाबाट प्रभावित हुन्छन्।

फलामको परमाणु र एक नियोडिमियम-बोरोन संयोजन Nd2Fe14B क्रिस्टल संरचना भित्र वैकल्पिक तहहरूमा पाइन्छ।डायमैग्नेटिक बोरोन परमाणुहरूले बलियो सहसंयोजक बन्धनहरू मार्फत एकतालाई बढावा दिन्छ तर प्रत्यक्ष रूपमा चुम्बकत्वमा योगदान गर्दैन।तुलनात्मक रूपमा कम दुर्लभ पृथ्वी एकाग्रता (भोल्युम द्वारा 12%, द्रव्यमान द्वारा 26.7%), साथै समरियम र कोबाल्टको तुलनामा नियोडिमियम र फलामको सापेक्ष उपलब्धताका कारण नियोडिमियम चुम्बकहरू सामरियम-कोबाल्ट म्याग्नेटहरू भन्दा कम महँगो हुन्छन्।

गुणहरू

ग्रेड:

नियोडियम म्याग्नेटको अधिकतम ऊर्जा उत्पादन - जुन चुम्बकीय प्रवाह उत्पादन प्रति एकाइ भोल्युमसँग मेल खान्छ - तिनीहरूलाई वर्गीकृत गर्न प्रयोग गरिन्छ।बलियो चुम्बकहरू उच्च मानहरूद्वारा सङ्केत गरिन्छ।sintered NdFeB म्याग्नेटहरूको लागि सामान्यतया विश्वव्यापी रूपमा स्वीकृत वर्गीकरण छ।तिनीहरूको मूल्य 28 देखि 52 सम्मको हुन्छ। Neodymium, वा sintered NdFeB म्याग्नेटहरू, मानहरू अघि प्रारम्भिक N द्वारा जनाइएको छ।मानहरू पछि अक्षरहरू हुन्छन् जसले आन्तरिक जबरजस्ती र अधिकतम परिचालन तापमानलाई जनाउँछ, जुन सकारात्मक रूपमा क्युरी तापमानसँग सम्बन्धित छ र पूर्वनिर्धारित (80 °C वा 176 °F) देखि TH (230 °C वा 446 °F) सम्मको दायरा हुन्छ। ।

को ग्रेडsintered NdFeB चुम्बकहरू:

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

चुम्बकीय गुण:

स्थायी चुम्बकहरू विपरीत गर्न प्रयोग गरिने महत्त्वपूर्ण विशेषताहरू मध्ये:

पुनर्स्थापना(Br),जसले चुम्बकीय क्षेत्रको शक्ति परिमाण गर्छ।

जबरजस्ती(Hci),सामग्रीको विचुम्बकीकरण प्रतिरोध।

अधिकतम ऊर्जा उत्पादन(BHmax),चुम्बकीय प्रवाह घनत्व (B) समयको सबैभन्दा ठूलो मान

चुम्बकीय क्षेत्र बल, जसले चुम्बकीय ऊर्जा (H) को घनत्व मापन गर्दछ।

क्युरी तापमान (TC), बिन्दु जसमा पदार्थ चुम्बकीय हुन बन्द हुन्छ।

चुम्बकीकरण वक्र

नियोडिमियम चुम्बकहरूले अन्य प्रकारका चुम्बकहरूलाई पुनरावृत्ति, जबरजस्ती र ऊर्जा उत्पादनको सन्दर्भमा उत्कृष्ट प्रदर्शन गर्दछ, तर प्रायः कम क्युरी तापक्रम हुन्छ।Terbium र dysprosium दुई विशेष neodymium चुम्बक मिश्र धातु हो जुन उच्च क्युरी तापमान र उच्च तापमान सहनशीलता संग सिर्जना गरिएको छ।नियोडिमियम चुम्बकको चुम्बकीय कार्यसम्पादन तलको तालिकामा अन्य स्थायी चुम्बकका प्रकारहरूसँग विपरित छ।

चुम्बक Br(T) Hcj(kA/m) BHmaxkJ/m3 TC
(℃) (℉)
Nd2Fe14B, sintered १.०-१.४ 750-2000 २००-४४० ३१०-४०० ५९०-७५२
Nd2Fe14B, बाँडिएको ०.६-०.७ ६००-१२०० ६०-१०० ३१०-४०० ५९०-७५२
SmCo5, sintered ०.८-१.१ 600-2000 120-200 ७२० १३२८
Sm(Co, Fe, Cu, Zr)7 sintered ०.९-१.१५ ४५०-१३०० 150-240 ८०० 1472
AlNiCi, sintered ०.६-१.४ २७५ १०-८८ ७००-८६० १२९२-१५८०
Sr-Ferrite, sintered ०.२-०.७८ 100-300 १०-४० ४५० ८४२

क्षरण समस्याहरू

sintered चुम्बक को अन्न सीमा sintered Nd2Fe14B मा जंग को लागी विशेष गरी संवेदनशील छन्।यस प्रकारको क्षरणले महत्त्वपूर्ण क्षतिको परिणाम हुन सक्छ, जस्तै सतहको तहको स्प्यालिङ वा चुम्बकको सानो चुम्बकीय कणहरूको पाउडरमा टुक्रिनु।

धेरै व्यावसायिक सामानहरूले वातावरणमा जोखिम रोक्नको लागि सुरक्षात्मक आवरण समावेश गरेर यो जोखिमलाई सम्बोधन गर्दछ।सबैभन्दा सामान्य प्लेटिङहरू निकल, निकल-तामा-निकेल र जस्ता हुन्, जबकि अन्य धातुहरू पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ, जस्तै पोलिमर र लाह सुरक्षात्मक हुन सक्छ।कोटिंग्स.

तापमान प्रभावहरू

Neodymium को नकारात्मक गुणांक छ, जसको मतलब तापमान बढ्दा, जबरजस्ती र अधिकतम चुम्बकीय ऊर्जा घनत्व (BHmax) दुवै घट्छ।परिवेशको तापक्रममा, नियोडिमियम-फलाम-बोरोन चुम्बकहरूको उच्च जबरजस्ती हुन्छ;यद्यपि, जब तापमान १०० °C (212 °F) भन्दा बढ्छ, जबसम्म यो क्युरी तापक्रममा पुग्दैन, जुन लगभग 320 °C वा 608 °F हुन्छ, जबरजस्ती तुरुन्तै घट्छ।जबरजस्तीमा यो कमीले हावा टर्बाइन, हाइब्रिड मोटरहरू, आदि जस्ता उच्च-तापमान अनुप्रयोगहरूमा चुम्बकको प्रभावकारितालाई प्रतिबन्धित गर्दछ। तापक्रमको उतार-चढावका कारण कार्यसम्पादनलाई घट्नबाट रोक्नको लागि, टर्बियम (Tb) वा डिस्प्रोसियम (Dy) थपिन्छ, जसले लागत बढाउँछ। चुम्बक।

अनुप्रयोगहरू

किनभने यसको उच्च शक्तिले दिइएको अनुप्रयोगको लागि साना, हल्का चुम्बकहरू प्रयोग गर्न अनुमति दिन्छ, नियोडिमियम चुम्बकहरूले समकालीन टेक्नोलोजीमा धेरै अनगिन्ती अनुप्रयोगहरूमा अल्निको र फेराइट म्याग्नेटहरू विस्थापित गरेको छ जहाँ बलियो स्थायी चुम्बकहरू आवश्यक पर्दछ।यहाँ धेरै उदाहरणहरू छन्:

कम्प्यूटर हार्ड डिस्क को लागि हेड actuators

मेकानिकल ई-सिगरेट फायरिङ स्विचहरू

ढोकाका लागि तालाहरू

हेडफोन र स्पिकरहरू

मोबाइल फोन स्पिकर र autofocus actuators

कम्प्युटर हार्ड डिस्क
चुम्बकीय युग्मन र बियरिङ

सर्भोमोटरहरूसिंक्रोनस मोटरहरू

लिफ्टिङ र कम्प्रेसरहरूको लागि मोटरहरू

स्पिन्डल र स्टेपर मोटर्स

हाइब्रिड र इलेक्ट्रिक कार ड्राइभ मोटर्स

पवन टर्बाइनहरूका लागि विद्युतीय जनरेटरहरू (स्थायी चुम्बक उत्तेजनाको साथ)

सर्वो मोटर्स

आवाज कुंडल

रिटेल मिडिया केस डिकपलरहरू

शक्तिशाली neodymium म्याग्नेटहरू विदेशी निकायहरू कब्जा गर्न र उत्पादनहरू र प्रक्रियाहरूको सुरक्षा गर्न प्रक्रिया उद्योगहरूमा प्रयोग गरिन्छ।

नियोडिमियम म्याग्नेटको बढ्दो शक्तिले चुम्बकीय गहना क्ल्याप्स, बालबालिकाको चुम्बकीय भवन सेट (र अन्य नियोडियमियम जस्ता नयाँ प्रयोगहरूलाई प्रेरित गरेको छ।चुम्बक खेलौना), र हालको खेलकुद प्यारासुट उपकरणको बन्द गर्ने संयन्त्रको भागको रूपमा।तिनीहरू "बकीबल" र "बकीक्युब्स" भनेर चिनिने एक पटक लोकप्रिय डेस्क-टॉय म्याग्नेटहरूमा प्रमुख धातु हुन्, तर संयुक्त राज्य अमेरिकाका केही पसलहरूले बाल-सुरक्षा चिन्ताको कारणले तिनीहरूलाई बेच्न नदिने विकल्प रोजेका छन्, र तिनीहरूलाई क्यानाडामा निषेध गरिएको छ। एउटै कारणको लागि।

ओपन म्याग्नेटिक रेजोनान्स इमेजिङ (MRI) स्क्यानरहरूको उदयसँगै रेडियोलोजी विभागहरूमा शरीरलाई सुपरकन्डक्टिङ म्याग्नेटको विकल्पको रूपमा हेर्न प्रयोग गरिन्छ, नियोडिमियम चुम्बकहरूको बल र चुम्बकीय क्षेत्र एकरूपताले चिकित्सा उद्योगमा नयाँ सम्भावनाहरू पनि खोलेको छ।

Neodymium म्याग्नेटहरू ग्यास्ट्रोएसोफेजियल रिफ्लक्स रोगलाई सर्जिकल रूपमा प्रत्यारोपित एन्टि-रिफ्लक्स प्रणालीको रूपमा उपचार गर्न प्रयोग गरिन्छ, जुन चुम्बकहरूको ब्यान्ड हो जुन शल्यक्रियाद्वारा तल्लो एसोफेजियल स्फिंक्टर (GERD) वरिपरि प्रत्यारोपण गरिन्छ।तिनीहरू चुम्बकीय क्षेत्रहरूको संवेदी ज्ञान सक्षम गर्न औंलाहरूमा पनि प्रत्यारोपण गरिएको छ, यद्यपि यो एक प्रयोगात्मक अपरेशन हो जुन केवल बायोह्याकरहरू र ग्राइन्डरहरू परिचित छन्।

सबै NdFeB म्याग्नेटहरू

सिंटर गरिएको NdFeB म्याग्नेटहरूमा उच्चतम चुम्बकीय गुणहरू छन् र ढोका लचहरू, मोटरहरू, जेनेरेटरहरू, र भारी औद्योगिक घटकहरू सहित धेरै क्षेत्रहरूमा प्रयोग गरिन्छ।

बन्डेड संकुचित चुम्बकहरू इंजेक्शन मोल्डेड म्याग्नेटहरू भन्दा बलियो हुन्छन्।

इन्जेक्शन प्लास्टिक NdFeB चुम्बक स्थायी चुम्बकीय पाउडर र प्लास्टिक, असाधारण चुम्बकीय र प्लास्टिक गुणहरू, साथै उच्च सटीकता र तनाव प्रतिरोधको साथ मिलेर बनेको नयाँ पुस्ताको कम्पोजिट सामग्री हो।


मुख्य अनुप्रयोगहरू

स्थायी चुम्बक र चुम्बकीय विधानसभा निर्माता