Наука која се налази иза неодимских магнета: Шта их чини тако моћним?

Увод: Кратка историја НдФеБ магнета

У области магнетизма, неодимијумски магнети су несумњиво сјајна звезда. Први пут откривени 1982. године, имали су прилику да се закрепе на тржишту због својих изузетних магнетних квалитета и данас се сматрају неопходним материјалом за савремене индустријске активности. Међу раним измишљеним магнетним материјалима, који укључују Алнико и ферит, неодимијумски магнети су моћнији и имају много већу густину енергије. Такво драматично пробиј не само да доводи до напретка науке о магнетним материјалима, већ и отвара невиђене могућности иновација у многим областима.

Састав материјала: градивни елементи снаге

Материјални садржај је првенствено разлог зашто неодимијумски магнети могу да генеришу такву задивљујућу силу. Углавном се састоје од композиције неодима (НД), гвожђа (Фе) и бора (Б). О-тако паметна мешавина ових три елемента резултира у облику магнети од неодима имају величанствене магнетне својства. Такође, како би се постигла посебно побољшана перформанса магнета, произвођачи тврде да додају малу количину релативно ретких елемената који имају способност да то учине, на пример, диспрозијум (Ди) и тербијум (Тб). Такви адитиви ће омогућити да магнет издржи високе температуре без колапса и такође ће му омогућити да значајно побољша своје магнетне својства.

Произвођачи такође штите магнет од корозије и продозивања пружањем премаза на површини магнета, на пример, никелом или епоксидом. Осим што повећавају животни век магнета, ови премази такође побољшавају изглед магнета, као и његову функционалност.

Атомска структура

Још један разлог за јаку магнетну снагу коју неодимијумски магнети поседују је њихова атомска структура. За ефикаснији и јачи неодимијумски магнет, он би требало да има велики број магнетних подјединица које су познате као магнетне домене. Необрађени магнетни материјали, с друге стране, изгледају немагнетно јер су правци ових домена случајни.

Да би се произвели неодимијумски магнет, синусоидна средња вредност се усмерава у једноставан правац након што се прах растопи, а његов ред се уређује једноставним корацима као што су пепељење и усклађивање под магнетним пољем. Због јединственог распореда прашне средине, неодимијумски магнет захтева врло мало снаге да покаже јаку магнетну снагу, што је кључни фактор у одлучењу колико добро мали неодимијумски магнет ради.

Процес магнетизације

Неодимијумски магнети имају веома сложен и осетљив производњи поступак. За почетак, сировине прахови који се састоје од неодима, гвожђа и бора се равномерно мешају користећи технике металургије праха, а затим се пепеле на високим температурама како би се створио густ магнет. Током овог процеса, почиње формирање и усклађивање магнетних домена. Међутим, како би се максимизирало усклађивање магнетних домена и најбоље магнетне својства у класи које се могу добити, усклађени синтерирани магнет захтева снажно магнетизирајуће поље како би се комплетирало усклађивање магнетних домена.

Како се постојећа технологија која се налази иза производних процеса побољшава, тако се појављују и више различитих напредних производних процеса као што су лијечење без притиска и 3Д штампање. Ови процеси не само да повећавају ефикасност производње и квалитет магнета, већ омогућавају и развој сложенијих и детаљнијих дизајна магнета.

Примене које су извучене из њихове снаге

Неодимски магнети се често користе у микрокомпонентима у потрошачкој електроници, вибрационим моторима и звучницима у уређајима као што су паметни телефони и слушалице. Неодимски магнети такође помажу у побољшању опреме која постаје танка и компактнија, али неодимски магнети имају и своје јединствене кабелне конекторе који су неодимски магнети имају бескрајне могућности у различитим областима.

У индустријској сфери, неодимски магнети се користе за неодимске моторе, који су поуздани, ефикасни, штеде енергију, велики крутни момент и који су део механичких система за аутоматизоване производне линије и роботе. Такође, у сектору обновљиве енергије, неодимски магнети се такође у великој мери користе у ветровинским турбинама са директним погоном. Њихова ефикасност и стабилност створиле су велике економске и еколошке утицаје у сектору ветроенергетике.