Ce le face atât de puternice?

Introducere: O scurtă istorie a magnetilor NdFeB

În domeniul magnetismului, magneticii neodim sunt, fără îndoială, o stea strălucitoare. Descoperite pentru prima dată în 1982, ele au avut șansa de a se baza pe piață datorită calităților lor magnetice excepționale și astăzi sunt considerate un material esențial pentru activitățile industriale moderne. Printre primele materiale magnetice inventate, care includ alnico și ferrit, magneții neodim sunt mai puternici și au o densitate de energie mult mai mare. O astfel de descoperire dramatică duce nu numai la progresul ştiinţei materialelor magnetice, ci deschide şi posibilităţi fără precedent de inovaţii în multe domenii.

Compoziţia materială: elementele de bază ale puterii

Conţinutul de material este în primul rând motivul pentru care magneţii de neodim sunt capabili să genereze o forţă atât de uimitoare. În principal, ele sunt compuse dintr-un compus de neodim (Nd), fier (Fe) şi bor (B). Amestecul atât de inteligent al acestor trei elemente rezultă în forma de magneturi de neodim având proprietăți magnetice magnifice. De asemenea, pentru a obține performanțe deosebit de îmbunătățite ale magnetului, producătorii pretind că adaugă o cantitate mică de elemente relativ rare care au capacitatea de a face acest lucru, de exemplu, disprosiu (Dy) și terbiu (Tb). Astfel de aditivi îi vor permite magnetului să reziste la temperaturi ridicate fără a se prăbuşi şi, de asemenea, să-şi îmbunătăţească semnificativ proprietăţile magnetice.

Producătorii protejează, de asemenea, magnetul de coroziune și permeație prin furnizarea unui strat de acoperire pe suprafața magnetului, de exemplu nichel (Ni) sau epoxid. În afară de a mări durata de viață a magnetului, aceste straturi îmbunătățesc, de asemenea, aspectul magnetului, precum și funcționalitatea acestuia.

Structura atomică

Un alt motiv pentru puterea magnetică puternică pe care o au magneticele neodimiu este structura lor atomică. Pentru un magnet neodim mai eficient și mai puternic, acesta ar trebui să aibă un număr mare de subunități magnetice, cunoscute sub numele de domenii magnetice. Materialele magnetice netratate, pe de altă parte, par nemagnetice, deoarece direcțiile acestor domenii sunt aleatorii.

Pentru a fabrica un magnet de neodim, mediul sinusic ascuțit este direcționat într-o direcție uniformă după ce este topit în pulbere, iar ordinea sa este aranjată prin pași simpli, cum ar fi sinterizarea și alinierea sub un câmp magnetic. Datorită aranjamentului unic al mijloacelor pulverizate, un magnet de neodim necesită foarte puțină putere pentru a avea o forță magnetică puternică, ceea ce este un factor crucial în a decide cât de bine funcționează un magnet de neodim mic.

Procesul de magnetizare

Magneţii de neodimiu au un proces de producţie foarte complex şi sensibil. Pentru început, pulberele de materii prime compuse din neodim, fier şi bor sunt amestecate uniform folosind tehnici de metalurgie a pulberelor şi apoi sinterizate la temperaturi ridicate pentru a crea un magnet dens. În timpul acestui proces, începe formarea şi alinierea domeniilor magnetice. Cu toate acestea, pentru a maximiza alinierea domeniilor magnetice și pentru a obține cea mai bună proprietate magnetică din clasă, magnetul sintrat aliniat necesită un câmp magnetizant puternic pentru a finaliza alinierea domeniilor magnetice.

Pe măsură ce tehnologia existentă din spatele proceselor de fabricaţie se îmbunătăţeşte, la fel şi o mai mare varietate de procese de fabricaţie avansate, cum ar fi modelarea fără presiune şi imprimarea 3D. Aceste procese nu numai că îmbunătăţesc eficienţa şi calitatea producţiei de magneţi, dar permit şi dezvoltarea unor modele mai complicate şi mai detaliate de magneţi.

Aplicaţii derivate din puterea lor

Magneții de neodim sunt frecvent utilizați în micro-componente din electronice de consum, motoare de vibrație și difuzoare din dispozitive precum smartphone-uri și căști. Magneții de neodim ajută, de asemenea, la îmbunătățirea echipamentului, care devine mai subțire și mai compact, dar magnetii de neodim au, de asemenea, conectoarele lor unice de cablu, care sunt magneti de neodim, au oportunități infinite în diferite domenii.

În domeniul industrial, magnetiștii din neodim sunt utilizați pentru motoare din neodim, care sunt fiabile, eficiente, economice de energie, cu cuplu ridicat și care fac parte din sistemele mecanice pentru liniile de producție automatizate și roboți. De asemenea, în sectorul energiei regenerabile, magnetii din neodim sunt utilizați în mare măsură și în turbinele eoliene cu tracțiune directă. Eficiența și stabilitatea acestora au creat efecte economice și de mediu importante în sectorul energiei eoliene.