آهنربای نئودیمیومی

مکعب های آهنربایی نئودیمیم با پوشش نیکل

آهنربای نئودیمیم (همچنین به عنوان آهنربای NdFeB، NIB یا Neo شناخته می شود) پرکاربردترین نوع آهنربای خاکی کمیاب است. این یک آهنربای دائمی است که از آلیاژی از نئودیمیم، آهن و بور ساخته شده است تا ساختار کریستالی چهارضلعی Nd2Fe14B را تشکیل دهد. آهنرباهای نئودیمیم که به طور مستقل در سال 1984 توسط جنرال موتورز و فلزات ویژه سومیتومو توسعه یافتند، قوی ترین نوع آهنربای دائمی موجود در بازار هستند.

آهنرباهای NdFeB را می توان بسته به فرآیند ساخت مورد استفاده به عنوان متخلخل یا باند طبقه بندی کرد. آنها در بسیاری از کاربردها در محصولات مدرن که به آهنرباهای دائمی قوی نیاز دارند، جایگزین انواع دیگر آهنرباها شده اند، مانند موتورهای الکتریکی در ابزارهای بی سیم، درایوهای دیسک سخت و بست های مغناطیسی. .

توضیح قدرت
در شکل خالص خود، نئودیمیم دارای خواص مغناطیسی است - به طور خاص، ضد فرومغناطیسی است - اما فقط در دماهای پایین، زیر 19 کلوین (-254.2 درجه؛ -425.5 درجه فارنهایت). اما برخی از ترکیبات نئودیمیم با فلزات واسطه مانند آهن فرومغناطیسی هستند و دمای کوری بسیار بالاتر از دمای اتاق است. از اینها برای ساخت آهنرباهای نئودیمیم استفاده می شود.

قدرت آهنرباهای نئودیمیم نتیجه چندین عامل است. مهمترین چیز این است که ساختار کریستالی چهارضلعی Nd2Fe14B دارای ناهمسانگردی مغناطیسی تک محوری بسیار بالایی است (HA ≈ 7 T - شدت میدان مغناطیسی H بر حسب واحد A/m در مقابل گشتاور مغناطیسی در A·m2). این بدان معنی است که یک کریستال از ماده ترجیحاً در امتداد یک محور کریستالی خاص مغناطیسی می شود اما مغناطیسی شدن در جهات دیگر بسیار دشوار است. مانند سایر آهنرباها، آلیاژ آهنربای نئودیمیم از دانه های ریز کریستالی تشکیل شده است که در حین ساخت در یک میدان مغناطیسی قدرتمند قرار گرفته اند، بنابراین محورهای مغناطیسی آنها همه در یک جهت قرار می گیرند. مقاومت شبکه کریستالی در برابر چرخش جهت مغناطیسی آن، به ترکیب اجباری یا مقاومت بسیار بالایی در برابر مغناطیسی زدایی می دهد.

اتم نئودیمیم می تواند یک گشتاور دوقطبی مغناطیسی بزرگ داشته باشد زیرا دارای 4 الکترون جفت نشده در ساختار الکترونی خود در مقابل (به طور متوسط) 3 در آهن است. در آهن‌ربا، الکترون‌های جفت نشده‌ای هستند که به‌گونه‌ای در یک راستا قرار گرفته‌اند که اسپین آن‌ها در یک جهت باشد، که میدان مغناطیسی را ایجاد می‌کنند. این به ترکیب Nd2Fe14B مغناطیسی اشباع بالا (Js ≈ 1.6 T یا 16 کیلوگرم) و مغناطیسی پسماند معمولاً 1.3 تسلا می دهد. بنابراین، از آنجایی که حداکثر چگالی انرژی با Js2 متناسب است، این فاز مغناطیسی پتانسیل ذخیره مقادیر زیادی انرژی مغناطیسی را دارد (BHmax ≈ 512 kJ/m3 یا 64 MG·Oe).

این مقدار انرژی مغناطیسی حدود 18 برابر بیشتر از آهنرباهای فریت "معمولی" از نظر حجم و 12 برابر جرم است. این خاصیت انرژی مغناطیسی در آلیاژهای NdFeB بیشتر از آهنرباهای ساماریوم کبالت (SmCo) است که اولین نوع آهنرباهای خاکی کمیاب بودند که تجاری شدند. در عمل، خواص مغناطیسی آهنرباهای نئودیمیم به ترکیب آلیاژ، ریزساختار و تکنیک ساخت به کار گرفته شده بستگی دارد.

ساختار کریستالی Nd2Fe14B را می توان به عنوان لایه های متناوب اتم های آهن و یک ترکیب نئودیمیم-بور توصیف کرد.[3] اتم‌های بور دیامغناطیس مستقیماً به مغناطیس کمک نمی‌کنند، اما انسجام را با پیوند کووالانسی قوی بهبود می‌بخشند. محتوای نسبتاً کم خاک کمیاب (12 درصد حجمی، 26.7 درصد از نظر جرم) و فراوانی نسبی نئودیمیم و آهن در مقایسه با ساماریم و کبالت باعث می‌شود. آهنرباهای نئودیمیم قیمت کمتری نسبت به آهنرباهای ساماریوم کبالت دارند.

تگ های محبوب: آهنربای نئودیمیم، چین، تامین کنندگان، تولید کنندگان، خرید، قیمت، در انبار، نمونه رایگان