Neodüümmagnetid
Neodüüm on ferromagnetiline metall, kuid tema Curie punkt on -254℃ (19K). Seega et neodüümi magnetilised omadused ilmneksid kõrgematel temperatuuridel on neodüümil vaja üleminekumetalle, et luua neodüümmagnet.
Neodüümmagneti (Nd2Fe14B) peamisteks materjalide sulamiks on neodüüm (32%), raud (64%) ja boor (1%). See magnet töötati välja aastatel 1982-1984 ja on hetkel saadaolevatest magnetitest suurima jääkenergiatihedusega. Maksimaalne energiatihedus |BH|max on kuni 512kJ/m3 ehk 64 MGOe. Tänu oma suurele energiatihedusele võib neodüümmagnet hoida enda küljes sadu kordi raskema kaaluga esemeid kui see ise kaalub. Mis tegi võimalikuks mitmete tänapäevaste tehniliste lahenduste teostamise, nagu näiteks: magnetsulgurid, arvuti kõvaketas, efektiivsemad tuulegeneraatorid, efektiivsemad elektrimootorid, tõstemehhanismid, võimsamad ja väiksemad kõlarid, jne. Samuti võimaldasid need püsimagnetid erinevate elektriseadmete mõõtmete väiksemaks ja võimsamaks muutmise.
Neodüümmagneti eelised ja puudused
Tugevad küljed
- neodüümmagneti peamiseks eelisteks võib pidada parimat energiatihedust, võrreldes AlNiCo-, Ferriit- ja SmCo magnetitega
- teistest magnetitest palju kõrgem koertsiivsus
- hea vastupidavus demagnetiseerumisele
- saab valmistada erikujulisi magneteid
- saab valmistada multipolaarseid magneteid
Nõrgad küljed
- selle magneti nõrgaks küljeks on töötemperatuur. Kuigi erisulamitega on võimalik seda tõsta kuni 230℃ 'ni, siis võrreldes teiste magnetitega jääb see ikkagi madalaimaks.
- magnet, eriti paagutatud magneti puhul, on väga vastuvõtlik korrosioonile. Seega tuleb magnet katta näiteks nikli, tsingi või epoksiidiga.
- paagutatud neodüümmagnet on ka väga rabe, Rockwelli skaalal 52,5-56,5. Sellepärast on magnet kerge purunema.
Magneti valmistamise meetodid
Neodüümmagnetit valmistatakse kahel meetodil:
- Paagutamine (pulbriks jahvatatud sulam kuumpressitakse ja paagutatakse tihedaks. Sintred magnet.)
- Polümeeriga sidumine (jahvatatud pulber segatakse polümeeriga ja vormitakse kas survevaluga või injektsioonvormimisega. Bonded magnet.)
Paagutamismeetoodi puhul saab magnet kõrgeima magnetilise energiatiheduse. Samas on aga seda magnetit väga keeruline järeltöödelda. Selleks on vaja spetsiaalseid seadmeid. Selle meetodiga valmistatud magnetite puhul on võimalik saavutada kuni 230℃ töötemperatuuri suutlikus.
Polümeeriga sidumise meetodi puhul on magneti magnetilised omadused nõrgemad ning ka töötemperatuur on mõnevõrra madalam. Aga selle meetodiga tehtud magnetit on lihtsam järeltöödelda ning on võimalik ka valmistada väga erikujulisi magneteid. Maksimaalseks töötemperatuuriks on sellel magnetil 180℃.
Magneti tehnilised omadused
Paagutatud (sintred) neodüümmagnet
Grade |
Br |
Hcb |
Hcj |
(BH)max |
TW ℃ |
||||
mT |
KGs |
KA/m |
KOe |
KOe |
KA/m |
MGOe |
KJ/m3 |
||
N35-N52 |
1170-1480 |
11.7-14.8 |
≥ 830-926 |
≥10.9-10 |
≥11-12 |
≥ 876-955 |
33-53 |
263-422 |
60-80 |
33M-50M |
1130-1450 |
11.3-14.5 |
≥ 836-1033 |
≥10.4-13 |
≥12-14 |
≥ 1114 |
31-51 |
247-406 |
100 |
30H-48H |
1080-1430 |
10.8-14.3 |
≥ 796-995 |
≥10-12.5 |
≥17 |
≥ 1353 |
28-49 |
223-390 |
120 |
30SH-45SH |
1080-1380 |
10.8-13.8 |
≥ 804-1003 |
≥10.1-12.6 |
≥20 |
≥ 1592 |
28-46 |
223-366 |
150 |
28UH-40UH |
1020-1280 |
10.2-12.8 |
≥ 764-899 |
≥9.6-11.3 |
≥25 |
≥ 1990 |
26-41 |
207-326 |
180 |
28EH-38EH |
1040-1130 |
10.4-12.5 |
≥ 780-812 |
≥9.8-10.2 |
≥30 |
≥ 2388 |
26-39 |
207-310 |
200 |
30AH-35AH |
1080-1240 |
10.8-12.4 |
≥ 804-868 |
≥10.1-10.9 |
≥35 |
≥ 2786 |
28-37 |
223-295 |
220 |
Polümeerigaseotud (bonded) neodüümmagnet
Grade |
Br |
Hcb |
Hcj |
(BH)max |
TW ℃ |
||||
mT |
KGs |
KA/m |
KOe |
KOe |
KA/m |
MGOe |
KJ/m3 |
||
BNP6-BNP13L |
550-830 |
5.5-8.3 |
≥ 320-480 |
≥4.0-6.0 |
≥6.5-16 |
≥ 600-1280 |
5.5-13.0 |
44-104 |
100-180 |
BNI3-BNI6SR |
350-600 |
3.5-6.0 |
≥ 200-400 |
≥2.5-5.0 |
≥5.0-15 |
≥ 400-1120 |
2.5-7.5 |
20-60 |
120-180 |