Co je magnet z neodymového železa a boru?
Co je to neodymový železo-borový magnet?
ANeodymový magnet(také známý jako NdFeB, NIB nebo Neo magnet) je nejrozšířenějším typem magnetu ze vzácných zemin. Jedná se o permanentní magnet vyrobený ze slitiny neodymu, železa a boru za vzniku tetragonální krystalické struktury Nd2Fe14B. Neodymové magnety, které byly nezávisle vyvinuty v roce 1984 společnostmi General Motors a Sumitomo Special Metals, jsou nejsilnějším typem komerčně dostupných permanentních magnetů. Kvůli různým výrobním procesům jsou rozděleny do dvou podkategorií, a to slinuté magnety NdFeB a vázané magnety NdFeB. Nahradily jiné typy magnetů v mnoha aplikacích v moderních produktech, které vyžadují silné permanentní magnety, jako jsou elektromotory v akumulátorovém nářadí, pevné disky a magnetické spojovací prvky.
Rychlé odkazy na informace o neodymových magnetech:
Jaké je složení materiálů s neodymovými permanentními magnety?
Materiál permanentního magnetu NdFeB je materiál permanentního magnetu na bázi intermetalické sloučeniny Nd2Fe14B. Hlavními složkami jsou prvky vzácných zemin neodym (Nd), železo (Fe) a bor (B).Permanentní magnet ze vzácných zemin třetí generace NdFeB je nejsilnější permanentní magnet ze současných magnetů. Jeho hlavní surovinou je 29% kov vzácných zemin neodym -32,5% kovový prvek železo 63,95-68,65% nekovový prvek bór 1,1-1,2% přidat dysprosium 0,6-8% niob 0,3-0,5% hliník 0,3-0,5% měď 0,05-0 % a další prvky.
Jaké jsou vlastnosti neodymových magnetů?
· Velmi vysoká odolnost proti demagnetizaci
· Vysoká energie pro velikost
· Dobrá při okolní teplotě
· Materiál je korozivní a měl by být natřen pro dlouhodobý maximální energetický výkon
· Nízká pracovní teplota pro tepelné aplikace, ale pravidelně se zavádějí vyšší úrovně tepelně odolných materiálů
Jak se vyrábí neodymové magnety?
Technologický postup: přísady → tavení ingotu/spřádání → výroba prášku → profilování → slinování a temperování → magnetická kontrola → broušení → řezání kolíků → galvanické pokovování → hotový výrobek. Mezi nimi jsou základem přísady a klíčovým krokem je spékání a temperování.
Magnetické vlastnosti slinutých neodymových magnetů
Série | Školní známka | Remanence | Donucovací síla | Vnitřní donucovací síla | Max. Energetický produkt | Max.pracovní teplota | |||||
Br | Hcb | Hci | (BH) max | L/D = 0,7 | |||||||
T | kg | KA/m | VY | KA/m | VY | KJ/m3 | MGO | C | °F | ||
N | N35 | 1,17-1,24 | 11.7-12.4 | ≥860 | ≥10,8 | ≥955 | ≥12 | 263-295 | 33-37 | 80 | 176 |
N38 | 1,22-1,30 | 12,2-13,0 | ≥860 | ≥10,8 | ≥955 | ≥12 | 287-318 | 36-40 | 80 | 176 | |
N40 | 1,26-1,32 | 12,6-13,2 | ≥860 | ≥10,8 | ≥955 | ≥12 | 302-334 | 38-42 | 80 | 176 | |
N42 | 1,29-1,35 | 12.9-13.5 | ≥860 | ≥10,8 | ≥955 | ≥12 | 318-350 | 40-44 | 80 | 176 | |
N45 | 1,32-1,38 | 13.2-13.8 | ≥860 | ≥10,8 | ≥955 | ≥12 | 334-366 | 42-46 | 80 | 176 | |
N48 | 1,37-1,43 | 13,7-14,3 | ≥836 | ≥10,5 | ≥876 | ≥11 | 358-390 | 45-49 | 80 | 176 | |
N50 | 1,40-1,45 | 14,0-14,5 | ≥836 | ≥10,5 | ≥876 | ≥11 | 374-406 | 47-51 | 80 | 176 | |
N52 | 1,42-1,48 | 14.2-14.8 | ≥836 | ≥10,5 | ≥876 | ≥11 | 390-422 | 49-53 | 80 | 176 | |
N54 | 1,45-1,51 | 14,5-15,1 | ≥836 | ≥10,5 | ≥876 | ≥11 | 398-438 | 50-55 | 80 | 176 | |
M | N35M | 1,17-1,24 | 11.7-12.4 | ≥860 | ≥10,8 | ≥1114 | ≥14 | 263-295 | 33-37 | 100 | 212 |
N38M | 1,22-1,30 | 12,2-13,0 | ≥915 | ≥11,5 | ≥1114 | ≥14 | 287-318 | 36-40 | 100 | 212 | |
N40M | 1,26-1,32 | 12,6-13,2 | ≥939 | ≥11.8 | ≥1114 | ≥14 | 302-334 | 38-42 | 100 | 212 | |
N42M | 1,29-1,35 | 12.9-13.5 | ≥955 | ≥12,0 | ≥1114 | ≥14 | 318-350 | 40-44 | 100 | 212 | |
N45M | 1,32-1,38 | 13.2-13.8 | ≥987 | ≥12,4 | ≥1114 | ≥14 | 334-366 | 42-46 | 100 | 212 | |
N48M | 1,37-1,43 | 13,7-14,3 | ≥1019 | ≥12,8 | ≥1114 | ≥14 | 358-390 | 45-49 | 100 | 212 | |
N50M | 1,40-1,45 | 14,0-14,5 | ≥1043 | ≥13,1 | ≥1114 | ≥14 | 374-406 | 47-51 | 100 | 212 | |
N52M | 1,42-1,48 | 14.2-14.8 | ≥1059 | ≥13,3 | ≥1114 | ≥14 | 390-422 | 49-53 | 100 | 212 | |
H | N35H | 1,17-1,24 | 11.7-12.4 | ≥876 | ≥11 | ≥1350 | ≥17 | 263-295 | 33-37 | 120 | 248 |
N38H | 1,22-1,30 | 12,2-13,0 | ≥915 | ≥11,5 | ≥1350 | ≥17 | 287-318 | 36-40 | 120 | 248 | |
N40H | 1,26-1,32 | 12,6-13,2 | ≥939 | ≥11.8 | ≥1350 | ≥17 | 302-334 | 38-42 | 120 | 248 | |
N42H | 1,29-1,35 | 12.9-13.5 | ≥963 | ≥12.1 | ≥1350 | ≥17 | 318-350 | 40-44 | 120 | 248 | |
N45H | 1,31-1,37 | 13,1-13,7 | ≥979 | ≥12,3 | ≥1350 | ≥17 | 335-366 | 42-46 | 120 | 248 | |
N48H | 1,37-1,43 | 13,7-14,3 | ≥1011 | ≥12,7 | ≥1274 | ≥16 | 358-390 | 45-49 | 120 | 248 | |
N50H | 1,40-1,45 | 14,0-14,5 | ≥1027 | ≥12,9 | ≥1274 | ≥16 | 374-406 | 47-51 | 120 | 248 | |
SH | N33SH | 1,14-1,21 | 11,4-12,1 | ≥852 | ≥10,7 | ≥1592 | ≥20 | 247-279 | 31-35 | 150 | 302 |
N35SH | 1,17-1,24 | 11.7-12.4 | ≥876 | ≥11 | ≥1592 | ≥20 | 263-295 | 33-37 | 150 | 302 | |
N38SH | 1,22-1,29 | 12.2-12.9 | ≥915 | ≥11,5 | ≥1592 | ≥20 | 287-318 | 36-40 | 150 | 302 | |
N40SH | 1,26-1,32 | 12,6-13,2 | ≥939 | ≥11.8 | ≥1592 | ≥20 | 302-334 | 38-42 | 150 | 302 | |
N42SH | 1,29-1,35 | 12.9-13.5 | ≥963 | ≥12.1 | ≥1592 | ≥20 | 318-350 | 40-44 | 150 | 302 | |
N45SH | 1,32-1,38 | 13.2-13.8 | ≥994 | ≥12,5 | ≥1592 | ≥20 | 335-366 | 42-46 | 150 | 302 | |
UH | N30UH | 1,08-1,16 | 10.8-11.6 | ≥812 | ≥10,2 | ≥1990 | ≥25 | 223-255 | 28-32 | 180 | 356 |
N33UH | 1,14-1,21 | 11,4-12,1 | ≥852 | ≥10,7 | ≥1990 | ≥25 | 247-279 | 31-35 | 180 | 356 | |
N35UH | 1,17-1,24 | 11.7-12.4 | ≥876 | ≥11 | ≥1990 | ≥25 | 263-295 | 33-37 | 180 | 356 | |
N38UH | 1,22-1,29 | 12.2-12.9 | ≥915 | ≥11,5 | ≥1990 | ≥25 | 287-318 | 36-40 | 180 | 356 | |
N40UH | 1,26-1,32 | 12,6-13,2 | ≥939 | ≥11.8 | ≥1990 | ≥25 | 302-334 | 38-42 | 180 | 356 | |
N42UH | 1,29-1,35 | 12.9-13.5 | ≥963 | ≥12.1 | ≥1990 | ≥25 | 318-350 | 40-44 | 180 | 356 | |
EH | N30EH | 1,08-1,15 | 10.8-11.5 | ≥812 | ≥10,2 | ≥2388 | ≥30 | 223-255 | 28-32 | 200 | 392 |
N33EH | 1,14-1,21 | 11,4-12,1 | ≥851 | ≥10,7 | ≥2388 | ≥30 | 247-279 | 31-35 | 200 | 392 | |
N35EH | 1,17-1,24 | 11.7-12.4 | ≥876 | ≥11 | ≥2388 | ≥30 | 263-295 | 33-37 | 200 | 392 | |
N38EH | 1,22-1,29 | 12.2-12.9 | ≥915 | ≥11,5 | ≥2388 | ≥30 | 287-318 | 36-40 | 200 | 292 | |
AH | N28AH | 1.04-1.12 | 10.4-11.2 | ≥772 | ≥9,70 | ≥2786 | ≥35 | 207-239 | 26-30 | 230 | 446 |
N30AH | 1,08-1,15 | 10.8-11.5 | ≥812 | ≥10,2 | ≥2786 | ≥35 | 223-255 | 28-32 | 230 | 446 | |
N33AH | 1,14-1,21 | 11,4-12,1 | ≥852 | ≥10,7 | ≥2786 | ≥35 | 247-279 | 31-35 | 230 | 446 |
Výše uvedené údaje magnetických vlastností a fyzikálních vlastností jsou uvedeny při pokojové teplotě.
Maximální pracovní teplota magnetu se může měnit v důsledku poměru délky a průměru, tloušťky povlaku a dalších faktorů prostředí.
Další vlastnosti slinutých neodymových magnetů
Položky | Parametry | Jednotka | Referenční rozsah |
Další magnetické vlastnosti | Nálada. Coeff. Br / a(Br) | %/℃ | -0,08 ~ -0,13 |
Nálada. Coeff. Br / β(Hcj) | %/℃ | -0,35 ~ -0,80 | |
Curieova teplota / Tc | ℃ | 310-380 | |
Propustnost zpětného rázu / μrec | – | 1.05 | |
Fyzikální vlastnosti | Hustota / ρ | g/cm3 | 7,40-7,80 |
Tvrdost Vickness / HV | – | 550-650 | |
Elektrický odpor | mΩ·m | 1.4 | |
Pevnost v tlaku | MPa | 1050 | |
Pevnost v tahu | MPa | 80 | |
Pevnost v ohybu | MPa | ||
Tepelná vodivost | W/(m·K) | 6-8 | |
Coeff. tepelné expanze | 10-6/K | C⊥: -1,5, C∥6,5. |
Povrchová úprava slinutých neodymových magnetů
Povrchová ochranná úprava je nevyhnutelným postupem pro slinuté neodymové magnety. Fáze bohatá na Nd vykazuje poměrně silnou oxidační tendenci a bude tvořit primární bateriový systém s hlavní fází ve vlhkých podmínkách. Nakonec fáze bohatá na Nd koroduje a částice hlavní fáze se postupně odlupují z těla. Povrchovou ochrannou úpravu slinutých neodymových magnetů lze rozdělit na mokrý a suchý proces. Běžně používaný mokrý proces zahrnuje galvanické pokovování, elektrolytické pokovování, elektroforézu, nanášení rozprašováním a ponořování. Suchý proces zahrnuje proces fyzikální depozice z plynné fáze (PVD) a proces chemické depozice z plynné fáze (CVD).
Magnetický směr slinutých neodymových magnetů
Proces magnetizace se týká aplikace magnetického pole podél určitého směru permanentního magnetu, aby se magnet nasytil. Různé permanentní magnety vyžadují k dosažení saturace jinou sílu magnetického pole. Jako typ anizotropního magnetu mají slinuté neodymové magnety preferovaný směr magnetizace a lze realizovat různé konfigurace pólů, pokud nejsou v rozporu s jejich vlastní orientací.
Aplikace neodymových magnetů
Neodymové magnety nahradily Alnico a feritové magnety v mnoha aplikacích, kde jsou vyžadovány silné permanentní magnety, protože jejich větší síla umožňuje použití menších, lehčích magnetů. Mezi tyto aplikace patří:
· uzávěry balení/ displeje a nápisy/ akční členy hlav pro počítačové pevné disky/ zobrazování magnetickou rezonancí (MRI)/ magnetické kytarové snímače
· reproduktory a sluchátka/ magnetická ložiska a spojky/ motory s permanentními magnety/ akumulátorové nářadí/ servomotory/ zdvihací a kompresorové motory
· synchronní motory/ vřetenové a krokové motory/ elektrický posilovač řízení/ hnací motory pro hybridní a elektrická vozidla/ akční členy