Неодимовый магнит
Самым сильным и самым мощным, из доступных на сегодняшний день в продаже постоянных магнитов, является неодимовый магнит. Такие магниты имеют химическую формулу Nd2Fe14В, и обладают исключительной плотностью магнитной энергии достигающей 512 кДж/м3. Если раньше самарий-кобальтовые (SmCo) магниты считались наиболее мощными из доступных в продаже, то, начиная с 1986 года, их постепенно начали заменять неодимовые магниты, значительно более экономичные по стоимости производства, хотя и с более низкой температурой Кюри.
С развитием электронной промышленности, начиная с 90-х годов и до настоящего времени, неодимовые магниты получили большую популярность повсеместно, и их замечательными свойствами многие удивлены до сих пор, ведь такой магнит может поднять груз в тысячи раз превышающий вес самого магнита.
Неодимовый магнит
Все началось с того, что в 1982 году японская компания Sumitomo Special Metals, работая совместно с американской General Motors над проблемой поиска альтернативы дорогим самарий-кобальтовым (SmCo) магнитам, отыскала таки соединение неодим-железо-бор, которое и было запатентовано General Motors в 1985 году. В 1986 году была открыта компания Magnequench, специализировавшаяся на выпуске неодимовых магнитов, и продававшая сырьё для их изготовления.
Позже Magnequench стала частью Molycorp, США, а Sumitomo – частью Hitachi Corporation, Япония, и теперь Hitachi обладает более чем 600 патентами, связанными с производством неодимовых магнитов методом спекания, и лицензирует многочисленные производства по всему миру.
В конце концов, Китай вышел в лидеры по производству неодимовых магнитов, ведь эта страна контролирует огромную долю мировых редкоземельных руд.
Ежегодно в Китае производят по 50000 тонн неодимовых магнитов. Между тем, в одной тонне исходной руды содержится около 700 кг железа, а неодима — максимум 450 грамм.

Неодим
Для изготовления неодимовых магнитов применяют порошковую технологию, позволяющую получать магниты трех типов: прессованные магниты, литые магнитопласты, и спеченные магнитопласты.
Перед изготовлением магнитов выплавляют магнитный материал, для этого исходные элементы (железо, неодим, бор) сплавляют в индукционной печи, затем дробят полученный сплав, получая порошок для дальнейших этапов технологического процесса, для работы уже с порошком.

Характеристики неодимовых магнитов
В зависимости от микроструктуры исходных элементов, магнитные свойст ва конечного продукта могут в некоторой степени различаться. Зачастую применяют непосредственно соединение Nd2Fe14В. Именно его структура и дает максимальную магнитокристаллическую, одноосную анизотропию. Но возможны и более сложные химические реакции.
Спеченные магнитопласты
Получаются путем прессования порошка неодима-железа-бора, его спекания в инертной или вакуумной среде, и последующей шлифовки на станке до получения нужной формы. Во время прессования порошка, на него действует магнитное поле нужной интенсивности и направления, которое и задает намагниченность.
Литые магнитопласты
Получаются с применением полимеров, которые смешиваются с неодим-железо-бор порошком, а потом выдавливаются в форму, и здесь есть возможность получать любые формы, однако энергия продукта ограничена значением в 5 МГсЭ.
Прессованные магнитопласты
Получаются следующим образом, исходный порошок неодим-железо-бор смешивают с полимером, затем прессуют в форму, нагревают и намагничивают. Дополнительной обработки не требуется, а энергия прессованных магнитопластов ограничена значением в 10 МГсЭ.
Отличительные свойства и технические характеристики
Итак, неодимовые магниты обладают следующими отличительными свойствами:
- За 10 лет теряют лишь 1% намагниченности
- Доступны любые размеры и формы
- Низкая температура Кюри (см. таблицу выше)
- Высокая устойчивость к коррозии
- Максимальная остаточная намагниченность
- Максимальная коэрцитивная сила
- Максимальная удельная магнитная энергия
Неодимовые магниты маркируются следующим образом, это так называемые классы неодимовых магнитов:
- N35-N52
- 33M-48M
- 30H-45H
- 30SH-42SH
- 30UH-35UH
- 28EH-35EH
Здесь номер обозначает магнитную энергию, выраженную в МГсЭ ( МегаГаусс-Эрстед), а буква (марка) – допустимый температурный диапазон:
- N (Normal) – до 80 градусов Цельсия
- M (Medium) –до 100 градусов Цельсия
- H (High) – до 120 градусов Цельсия
- SH (Super High) – до 150 градусов Цельсия
- UH (Ultra High) – до 180 градусов Цельсия
- EH (Extra High) – до 200 градусов Цельсия

Неодимовый магнит в приводах жестких дисков
Обычно, продавец всегда готов предоставить исчерпывающую информацию о технических характеристиках предлагаемых им неодимовых магнитов.
Сфера применения неодимовых магнитов
- в приводах головок жестких дисков компьютеров
- в составе стирающих головок недорогой аппаратуры
- в магитно-резонансной томографии (МРТ)
- в магнитных звукоснимателях гитар
- в электронных сигаретах
- в дверных замках
- в громкоговорителях и наушниках
- в магнитных подшипниках
- в спектрометрах ЯМР
- в электродвигателях
- в аккумуляторных инструментах
- в серводвигателях
- в подъемных и компрессорных двигателях
- в шаговых двигателях
- в электрических усилителях руля
- на гибридном и на электрическом транспорте
- в генераторах и турбинах (турбины прямого привода требуют 600 кг магнитов на мегаватт мощности, а 31% этой массы — неодим)

Игрушка из неодимовых магнитов
Кроме этого, неодимовые магниты с их уникальными магнитными свойствами вдохновили создателей игрушек и украшений. Всем известны магнитные наборы неокуб, и другие; различные конструкторы, разнообразные декоративные застежки и прочее.
Таким образом, неодимовые магниты способны далеко не только на решение сложных производственных задач, но и на простые, удобные решения.
В последнее время, мощные магниты начали активно рекламироваться для использования в незаконных действиях. Реклама призывает покупать магниты, с помощью которых можно пользоваться электроэнергией, теплом и газом без учета потребленных ресурсов соответствующими счетчиками. Безучетное использование таких ресурсов незаконно, согласно кодексу об административных правонарушениях.
Смотрите также по теме:
Магнитный двигатель на постоянных магнитах. Двигатель Минато.
Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!
[wysija_form id=»1″]