Никелированные кубики с неодимовыми магнитами
Неодимовый магнит (также известный как магнит NdFeB, NIB или Neo) является наиболее широко используемым типом редкоземельного магнита. Это постоянный магнит, изготовленный из сплава неодима, железа и бора с образованием тетрагональной кристаллической структуры Nd2Fe14B. Неодимовые магниты, независимо разработанные в 1984 году компаниями General Motors и Sumitomo Special Metals, являются самым сильным типом постоянных магнитов, доступных на рынке.
Магниты NdFeB могут быть классифицированы как спеченные или связанные, в зависимости от используемого производственного процесса. Они заменили другие типы магнитов во многих приложениях в современных продуктах, требующих сильных постоянных магнитов, таких как электродвигатели в беспроводных инструментах, жесткие диски и магнитные застежки. .
Объяснение силы
В чистом виде неодим обладает магнитными свойствами, в частности, он антиферромагнитен, но только при низких температурах, ниже 19 К (-254,2 градуса; -425,5 градуса по Фаренгейту). Но некоторые соединения неодима с переходными металлами, такими как железо, являются ферромагнитными, а их температура Кюри намного выше комнатной. Они используются для изготовления неодимовых магнитов.
Прочность неодимовых магнитов зависит от нескольких факторов. Наиболее важным является то, что тетрагональная кристаллическая структура Nd2Fe14B обладает исключительно высокой одноосной магнитокристаллической анизотропией (HA ≈ 7 Тл – напряженность магнитного поля H в единицах А/м в зависимости от магнитного момента в А·м2). Это означает, что кристалл материала преимущественно намагничивается вдоль определенной оси кристалла, но его очень трудно намагнитить в других направлениях. Как и другие магниты, сплав неодимовых магнитов состоит из микрокристаллических зерен, которые во время производства выровнены в сильном магнитном поле, поэтому все их магнитные оси указывают в одном направлении. Сопротивление кристаллической решетки изменению направления намагниченности придает соединению очень высокую коэрцитивную силу или устойчивость к размагничиванию.
Атом неодима может иметь большой магнитный дипольный момент, потому что он имеет 4 неспаренных электрона в своей электронной структуре, в отличие от (в среднем) 3 в железе. В магните неспаренные электроны, выровненные так, что их спины имеют одинаковое направление, генерируют магнитное поле. Это придает соединению Nd2Fe14B высокую намагниченность насыщения (Js ≈ 1,6 Тл или 16 кГс) и остаточную намагниченность обычно 1,3 Тл. Следовательно, поскольку максимальная плотность энергии пропорциональна Js2, эта магнитная фаза обладает потенциалом для накопления больших количеств магнитной энергии (BHmax ≈ 512 кДж/м3 или 64 МГ·Э).
Это значение магнитной энергии примерно в 18 раз больше, чем у «обычных» ферритовых магнитов по объему и в 12 раз по массе. Это свойство магнитной энергии выше у сплавов NdFeB, чем у самариево-кобальтовых (SmCo) магнитов, которые были первым типом редкоземельных магнитов, которые начали коммерциализировать. На практике магнитные свойства неодимовых магнитов зависят от состава сплава, микроструктуры и используемой технологии изготовления.
Кристаллическую структуру Nd2Fe14B можно описать как чередующиеся слои атомов железа и соединения неодим-бор.[3] Диамагнитные атомы бора не вносят прямого вклада в магнетизм, но улучшают сцепление за счет сильной ковалентной связи. Относительно низкое содержание редкоземельных элементов (12% по объему, 26,7% по массе) и относительное содержание неодима и железа по сравнению с самарием и кобальтом делает неодимовые магниты дешевле самарий-кобальтовых магнитов.
горячая этикетка : неодимовый магнит, Китай, поставщики, производители, купить, цена, в наличии, бесплатный образец