Cuburi magnetice din neodim placate cu nichel
Un magnet de neodim (cunoscut și sub numele de magnet NdFeB, NIB sau Neo) este cel mai utilizat tip de magnet cu pământuri rare. Este un magnet permanent realizat dintr-un aliaj de neodim, fier și bor pentru a forma structura cristalină tetragonală Nd2Fe14B. Dezvoltați independent în 1984 de General Motors și Sumitomo Special Metals, magneții de neodim sunt cel mai puternic tip de magnet permanent disponibil comercial.
Magneții NdFeB pot fi clasificați ca sinterizați sau lipiți, în funcție de procesul de fabricație utilizat. Aceștia au înlocuit alte tipuri de magneți în multe aplicații în produsele moderne care necesită magneți permanenți puternici, cum ar fi motoarele electrice în uneltele fără fir, unitățile de disc și elementele de fixare magnetice. .
Explicația puterii
În forma sa pură, neodimul are proprietăți magnetice - în special, este antiferomagnetic - dar numai la temperaturi scăzute, sub 19 K (-254,2 grade; -425,5 grade F). Dar unii compuși ai neodimului cu metale de tranziție, cum ar fi fierul, sunt feromagnetici, cu temperaturi Curie mult peste temperatura camerei. Acestea sunt folosite pentru a face magneți de neodim.
Puterea magneților de neodim este rezultatul mai multor factori. Cel mai important este faptul că structura cristalină tetragonală Nd2Fe14B are o anizotropie magnetocristalină uniaxială excepțional de mare (HA ≈ 7 T – intensitatea câmpului magnetic H în unități de A/m față de momentul magnetic în A·m2). Aceasta înseamnă că un cristal al materialului magnetizează de preferință de-a lungul unei axe specifice a cristalului, dar este foarte dificil de magnetizat în alte direcții. Ca și alți magneți, aliajul de magnet de neodim este compus din granule microcristaline care sunt aliniate într-un câmp magnetic puternic în timpul fabricării, astfel încât axele lor magnetice să fie îndreptate toate în aceeași direcție. Rezistența rețelei cristaline la întoarcerea direcției de magnetizare conferă compusului o coercivitate foarte mare sau rezistență la demagnetizare.
Atomul de neodim poate avea un moment de dipol magnetic mare deoarece are 4 electroni nepereche în structura sa de electroni, spre deosebire de (în medie) 3 în fier. Într-un magnet, electronii nepereche, aliniați astfel încât spinul lor să fie în aceeași direcție, sunt cei care generează câmpul magnetic. Acest lucru conferă compusului Nd2Fe14B o magnetizare cu saturație ridicată (Js ≈ 1,6 T sau 16 kG) și o magnetizare remanentă de 1,3 tesla în mod tipic. Prin urmare, deoarece densitatea maximă de energie este proporțională cu Js2, această fază magnetică are potențialul de a stoca cantități mari de energie magnetică (BHmax ≈ 512 kJ/m3 sau 64 MG·Oe).
Această valoare a energiei magnetice este de aproximativ 18 ori mai mare decât magneții de ferită „obișnuiți” în volum și de 12 ori în masă. Această proprietate de energie magnetică este mai mare în aliajele NdFeB decât în magneții de samariu-cobalt (SmCo), care au fost primul tip de magnet din pământuri rare care a fost comercializat. În practică, proprietățile magnetice ale magneților de neodim depind de compoziția aliajului, microstructura și tehnica de fabricație folosită.
Structura cristalină Nd2Fe14B poate fi descrisă ca straturi alternante de atomi de fier și un compus de neodim-bor.[3] Atomii de bor diamagnetic nu contribuie direct la magnetism, ci îmbunătățesc coeziunea prin legături covalente puternice. Conținutul relativ scăzut de pământuri rare (12% în volum, 26,7% în masă) și abundența relativă de neodim și fier în comparație cu samariu și cobalt face magneții de neodim mai mici ca preț decât magneții de samariu-cobalt.
Tag-uri populare: magnet de neodim, China, furnizori, producatori, cumparare, pret, in stoc, mostra gratuita