Hvað gerir neódímmagneta svo öflug?

Inngangur: Stutt sögu NdFeB seglum

Neódíummagnettir eru án efa glögg stjarna í segulsviði. Þeir fundust fyrst árið 1982 og höfðu tækifæri til að komast á markað með einstökum segulsýni og eru í dag taldir nauðsynlegt efni fyrir nútíma iðnaðarstarfsemi. Meðal fyrstu uppfinninganna sem tengjast segulmagn, sem eru Alnico og ferrit, eru neodímmagnir öflugri og hafa mun meiri orkuþéttleika. Slík stórkostleg þróun leiðir ekki aðeins til framfara í vísindum um segulsíur heldur opnar einnig fordæmalausa möguleika á nýsköpunum á mörgum sviðum.

Efnissamsetning: Uppbyggingarstykkir orkustofnunarinnar

Efnið er aðallega ástæðan fyrir því að neodímmagnettir geta skapað svo ótrúlega kraft. Þeir eru aðallega samsettir úr nýdími (Nd), járni (Fe) og bóri (B). Hinn snjalla blanda ūessara þriggja frumefna skilar sér í íþróttamannvirki með frábæra segulvirkni. Einnig, til að ná sérstaklega bættum árangri segulmagnsins, halda framleiðendur fram að bæta við litlu magni af tiltölulega sjaldgæfum frumefnum sem hafa getu til að gera þetta, til dæmis dysprosium (Dy) og terbium (Tb). Með slíkum efnasamsetningum verður hægt að gera segulmagninu þolandi háum hita án þess að það hrynji saman og einnig að bæta segulmagnseigni þess verulega.

Framleiðendur vernda líka segulinn gegn ryðingu og permeation með því að veita yfirborð á yfirborði segulsins til dæmis nikki ((Ni) eða epoxy. Með þessum yfirborðum er líka hægt að bæta útlit segulsins og virkni hans.

Atómbygging

Annað ástæða þess að nýdíummagnettir hafa mikla segulkraft er atómbygging þeirra. Til að geta gert nýdíummagnít sterkara og skilvirkara þarf hann að hafa mikið magnarsamtök sem eru þekkt sem seguldæmi. Ómeðhöndluð segulvörur eru hins vegar ósegulvörur þar sem stefnur þessara svæða eru handahóflegar.

Til að framleiða nýdímiummagneti er sinus-spjótaða miðjan beind í jafna átt eftir að hún er bráðnað í duft og röð hennar er skipulögð með einföldum skrefum eins og sintering og samræmingu undir segulsviði. Vegna einstaka skipulags púðursins þarf nýdíummagneti mjög lítið afl til að sýna sterka segulkraft, sem er mikilvægur þáttur í því að ákveða hversu vel lítill nýdíummagneti virkar.

Magnetísunarferli

Neódíummagnettir eru mjög flókin og viðkvæm framleiðsluferli. Til að byrja með er hráefnisduft sem samanstendur af neodímíum, járni og bóri blandað saman með sameiginlegum hætti með duftmálmvinnslu og síðan sintað við háan hita til að búa til þétt segulmagn. Á þessu ferli hefst myndun og samræmingu segulsvæða. Til að hámarka samræmingu segulsviða og fá bestu segulsverun í flokki þarf samræmdur sinteraður segull að hafa sterkt segulsviði til að ljúka samræmingu segulsviða.

Þegar núverandi tækni bak við framleiðsluferli batnar kemur einnig fjölbreyttara úrval af háþróaðum framleiðsluferlum eins og þrýstilaus gjaldgerð og 3D prentun. Með þessum aðferðum er ekki aðeins bætt framleiðslustig og gæði segulmagna heldur einnig hægt að þróa flóknari og nánari gerðir segulmagna.

Notkun þeirra vegna styrkleika þeirra

Neódíummagn eru oft notuð í örhlutum í neysluvélar, titringarmótörum og hátalara í tæki eins og snjallsíma og heyrnartólum. Neodymium segulstjarnar hjálpa einnig að bæta búnaðinn sem verður þynnri og þéttari, en neodymium segulstjarnar hafa einnig einstaka snúru tengi sem eru neodymium segulstjarnar hafa endalaus tækifæri á ýmsum sviðum.

Í iðnaði eru nýdíummagnettir notaðir í nýdíummótorum sem eru áreiðanlegir, skilvirkir, orkusparandi og með mikinn snúningsmótor og eru hluti af vélrænni kerfi fyrir sjálfvirka framleiðslu og vélmenni. Einnig eru nýdíummagnettir mikið notaðir í endurnýjanlegri orku í vindorkuvirkjum með beinum drif. Hæfni og stöðugleiki þeirra hefur skapað mikil efnahagsleg og umhverfisleg áhrif á vindorku.