Die wetenskap agter neodymimagne: Wat maak hulle so kragtig?

Inleiding: Kort geskiedenis van NdFeB-magnete

In die veld van magnetisme is neodymimagneete ongetwyfeld' n helder ster. Hulle is in 1982 vir die eerste keer ontdek en het die kans gehad om met hulle uitsonderlike magnetiese eienskappe 'n voet in die mark te kry en word vandag as 'n noodsaaklike materiaal vir moderne industriële aktiwiteite beskou. Onder die vroegste uitvinde magnetiese materiale, wat Alnico en ferriet insluit, is neodymimagneet kragtiger en het hulle 'n baie groter energiedigtheid. So' n dramatiese deurbraak lei nie net tot die vooruitgang van die wetenskap van magnetiese materiale nie, maar open ook ongekende moontlikhede van innovasies op baie gebiede.

Materiaalsamestelling: Die boublokke van krag

Die materiaal wat die neodymiummagnete bevat, is hoofsaaklik die rede waarom hulle so' n verbasende krag kan opwek. Hulle bestaan hoofsaaklik uit 'n mengsel van neodym (Nd), yster (Fe) en boor (B). Die oh-so slim mengsel van hierdie drie elemente lei tot die vorm vanneodymium magneetemet wonderlike magnetiese eienskappe. Om die prestasie van die magneet te verbeter, voeg die vervaardigers ook 'n klein hoeveelheid relatief seldsame elemente by wat dit kan doen, byvoorbeeld disprosium (Dy) en terbium (Tb). Sulke bymiddels sal die magneet in staat stel om hoë temperature te weerstaan sonder om te ineenstort en sal dit ook in staat stel om sy magnetiese eienskappe aansienlik te verbeter.

Vervaardigers beskerm ook die magneet teen korrosie en deurdringing deur 'n laag op die oppervlak van die magneet te verskaf, byvoorbeeld nikkel ((Ni) of epoksi. Buiten dat hierdie laag die magneet se lewensduur verleng, verbeter dit ook die voorkoms en funksionaliteit van die magneet.

Atoomstruktuur

Nog 'n rede vir die sterk magnetiese krag wat neodymimagneet het, is hulle atoomstruktuur. Vir 'n meer effektiewe en sterker neodymimagneet moet dit 'n groot aantal magnetiese sub-eenhede hê wat as magnetiese domeine bekend staan. Die onbehandelde magnetiese materiale daarenteen lyk nie-magneties omdat die rigtings van hierdie domeine ewekansig is.

Om 'n neodymimagneet te vervaardig, word die sinusgeboëde middel in 'n eenvormige rigting gerig nadat dit poeier gesmelt is, en die volgorde daarvan word gereël deur eenvoudige stappe soos sintering en uitlyn onder 'n magnetiese veld. As gevolg van die unieke rangskikking van die poeieragtige middel, benodig 'n neodymimagneet baie min krag om 'n sterk magnetiese krag te toon, wat 'n belangrike faktor is om te besluit hoe goed 'n klein neodymimagneet werk.

Magnetisering proses

Neodymiummagnete het 'n baie ingewikkelde en sensitiewe vervaardigingsproses. Om mee te begin, word grondstofpoeiers wat uit neodym, yster en boor bestaan, eweredig gemeng deur poeiermetallurgietegnieke te gebruik en dan by hoë temperature gesinterd om 'n digte magneet te skep. Gedurende hierdie proses begin die vorming en uitlyn van die magnetiese velde. Om egter die uitlyn van die magnetiese velde te maksimeer en die beste magnetiese eienskap in sy klas te verkry, vereis die uitlyn gesinterde magneet 'n sterk magnetiese veld om die uitlyn van die magnetiese velde te voltooi.

Namate die bestaande tegnologie agter vervaardigingsprosesse verbeter, kom daar ook 'n groter verskeidenheid gevorderde vervaardigingsprosesse soos druklose gietwerk en 3D-drukwerk. Hierdie prosesse verbeter nie net die vervaardigingsdoeltreffendheid en kwaliteit van magnete nie, maar maak dit ook moontlik om ingewikkelder en meer gedetailleerde magneetontwerpe te ontwikkel.

Toepassings wat hulle krag aflei

Neodymiummagnete word dikwels gebruik in mikro-komponente in verbruikerselektronika, vibrasie-motors en luidsprekers in toestelle soos slimfone en koptelefone. Neodymium magnete help ook om die toerusting wat dunner en meer kompakte word verbeter, maar neodymium magnete het ook hul unieke kabel verbindings wat neodymium magnete het eindelose geleenthede in verskeie velde.

In die industriële sfeer word neodymimagneet gebruik vir neodymimotors, wat betroubaar, doeltreffend, energiebesparend, hoë koppel is en deel uitmaak van die meganiese stelsels vir outomatiese produksielyne en robotte. Ook in die sektor van hernubare energie word neodymimagneet ook grootliks in direkte aandrywing-windturbines gebruik. Hulle doeltreffendheid en stabiliteit het groot ekonomiese en omgewingsimpakte in die windkragsektor geskep.