Применение неодимовых магнитов в промышленности — блог Мира Магнитов
Благодаря появлению сплава на основе Nd-Fe-B (неодима, железа и бора) применение магнитов в промышленности было существенно расширено. Среди ключевых преимуществ этого редкоземельного магнита по сравнению с используемыми ранее SmCo и Fe-P особенно стоит отметить его доступность. Сочетая высокую силу сцепления с компактными размерами и длительным сроком службы, такие изделия стали востребованы в самых разных сферах хозяйственной деятельности.Использование неодимовых магнитов в различных промышленных отраслях
Ограничения при использовании редкоземельных магнитов на основе неодима связаны с их слабостью к перегреву. Верхний показатель рабочей температуры для стандартных изделий составляет +80⁰C, а для модифицированных термостойких сплавов – +200⁰C. С учетом этой особенности применение неодимовых магнитов в промышленности охватывает следующие сферы: 1) Компьютерная техника. Значительная часть от общего объема магнитной продукции используются в производстве DVD-приводов и винчестеров для ПК. Пластина из неодимового сплава используется в конструкции головки чтения/записи. Неодимовый магнит – неотъемлемая часть динамиковЧто такое «неодимовый магнит» и для чего он используется
? LiveJournal- Main
- Top
- Interesting
- 235 ideas
- Your 2020 in LJ
- Disable ads
- Login
- CREATE BLOG Join
- English
(en)
- English (en)
- Русский (ru)
- Українська (uk)
- Français (fr)
- Português (pt)
- español (es)
- Deutsch (de)
- Italiano (it)
- Беларуская (be)
Неодимовые магниты что это и для чего нужно?
Многие спрашивают про неодимовые магниты что это и для чего они нужны. Ну что же ловите обзор, тут Вы узнаете где применяются магниты, как появились и где лучше купить. Скорее переходите!
Что такое магнит знает каждый из нас. А вот если спросить про неодимовые магниты что это и для чего они ответят далеко не все. Если Вы еще не знакомы с этим «чудо-зверем» то скорее читайте дальше. Только представьте себе, первый такой магнитик был изобретен в 1983 году случайно и сразу в 3 лабораториях!
Если задуматься, то это больше похоже на миф, но сохранившаяся документация подтверждает факт создания рецептуры нео-магнита сразу в трех точках планеты. Невообразимо!
Дженерал Моторс – американская компания, Сумитомо Корпорэйшн – японская торговая компания и Китайская академия наук смогли совершить прорыв в магнитной индустрии.
Неодимовые магниты что это и для чего?
Такие изделия – имеют мощное магнитное поле. Состав очень интересен, всего три компонента: бор, железо и неодим. Последний в свою очередь является редкоземельным элементом. Точнее входит в класс редкоземельных, но его достаточно много на планете Земля.
А Вы знаете, как подобрать неодимовый магнит для водяного счетчика? Нет?! Скорее переходите на http://inforemontik.ru/kak-podobrat-neodimovyiy-magnit-dlya-schetchika-vodyi/ там Вас ждет полнейшая инструкция.
Эти магниты известны своей силой притяжения и хорошей стойкостью к размагничиванию. По внешнему виду напоминают обычный магнит, только с характерным металлическим блеском (на разломе ничем не отличается от привычной версии магнитика).
Производство неодимовых магнитов отдельная тема, но вкратце коснемся и ее. Всего существует два способа: запекание и впрыскивание.
Для запекания используют готовую смесь, ее формуют и отправляют в печь разогретую до 1200 градусов, либо впрыскивают в расплавленный полимер, а уже после разливают по формам.
Ценообразоование является основной проблемой при покупке и продаже данного товара. По статистике 95% неодима добывается в Китае и дополнительные квоты на экспорт ограничивают расточительное отношение к нему.
Из-за этого первые скачки в стоимости начали показывать себя в далеком 2009 года, после в 2011г. стоимость неодима выросла в 5 раз. А 2017 подкинул цену еще в 1.5 раза.
Где лучше купить?
Покупка неодимовых магнитов дело не простое. На российском рынке присутствует большое количество подделок. Почему бы не заказать из Китая?
Производство напрямую зависит от этой страны, поэтому она и диктует самую дешевую стоимость продукта. Поискав в сети лучшие предложения для Вас нашли лучшего продавца на алиэкспрессе https://ru.aliexpress.com/item/Free-shipping-1pc-Dia-50×30-mm-hot-round-magnet-Strong-magnets-Rare-Earth-Neodymium-Magnet/32789389542.html. Количество проданных магнитов перевалило за 4 тысячи штук, а переодические скидки и бесплатная доставка является дополнительным бонусом.
Области применения
Свойства неодимового магнита позволяют поднимать предметы массой до 1 тонны. К примеру, таким мощным магнитом (его еще называют поисковым) вытаскивают металл из рек.
Другая отрасль – производство динамиков для наушников (я даже и не представлял, что в моих ушах находятся маленькие неодимчики). Любой динамик по сути состоит из такого магнита и неважно, какую электронику Вы возьмете. Будь то радио, телефон, планшет или простые современные колонки.
Широкое применение неодимовых магнитов человек нашел в производстве жестких дисков, dvd-приводов и других компьютерных комплектующих.
Обычный магнитный импульс нашел свое применения в производстве генераторов с магнитным возбуждением. Размер и мощность генератора зависит от силы магнита.
Если Вы не знали, то даже для МРТ (магнитно-резонансной томографии), которая основана на излучении магнитных импульсов, применяют неодимовые магниты.
Вот и подошел к концу обзор. Надеемся, что смогли полностью раскрыть тему про неодимовые магниты что это и для чего они нужны. Делитесь ссылкой с друзьями, заранее спасибо.
Применение магнитов в промышленности и быту
Сталкиваясь с различными вещами (приспособлениями, техническими средствами, инструментом, фурнитурой), мало кто задумывается, что их преимущества, оригинальность — результат уникальных характеристик материалов. Изделия, в составе которых есть магниты, прочно вошли в нашу жизнь. Статья рассказывает о сфере применения минерала, лайфхаках с его использованием.
Магнит — что это
Так называют физическое тело кристаллической структуры с собственным магнитным полем. Материал (магнетит) назван по региону открытия залежей минерала в Малой Азии — Магнисии. В промышленности, быту в чистом виде используется редко. Все, с чем приходится иметь дело — неодимовые магниты, сплавы (железо как связующий элемент, неодим, бор). Отличаются компактностью, устойчивостью к размагничиванию, мощностью сцепления (в разы превосходят ферриты), термостойкостью, десятилетиями не теряют уникальных свойств.
Использование в промышленности
Надежность, сила притяжения, хорошие эксплуатационные качества обусловили применение сплава в различных отраслях. Благодаря уникальным свойствам он более востребован, чем редкоземельный (природный) магнит.
Строительство
- Использование омагниченной воды для приготовления бетонного раствора уменьшает время кристаллизации, повышает прочность искусственного камня.
- Сварные конструкции успешно замещаются магнитными фиксаторами. Процесс сборки гораздо удобнее, скорость выполнения технологической операции растет.
Нефтепереработка
Магнитные элементы вдоль трубопровода повышают экологичность производства, позволяют создать технологический цикл замкнутого типа, препятствуют образованию отложений на внутренних стенках.
Транспорт
- Запорные устройства.
- Датчики.
- Преобразователи электромеханические.
- За счет использования неодимовых магнитов уменьшаются габариты электродвигателей, снижается сила трения, растет КПД.
- Турбины.
Железоотделители
С помощью неодимовых магнитов выполняется удаление примесей металлов из сыпучих веществ, жидких сред. Нивелируется риск поломок оборудования, загрязнения готовой продукции.
Медицина
- Приборы для МРТ.
- Медицинский магнитный инструмент.
Компьютерная техника
Неодимовые магниты нашли широкое применение в этой сфере: динамики гаджетов, записывающие головки, винчестеры, DVD-приводы.
И это далеко не весь перечень отраслей народного хозяйства, где применяется уникальный сплав, в состав которого входит неодим.
Использование магнитных элементов в быту
«Народные умельцы» нашли множество способов решения бытовых проблем с помощью этого замечательного сплава. Предела «полета мысли» русского человек нет —неодимовые магниты пригодятся в каждом доме.
Элементы крепления
- Держатель проводов (кабелей). Закрепить в удобном месте неодимовый магнит, надеть на провод пружину подходящего диаметра, и готова рациональная конструкция.
- Держатель метиза, инструмента, кухонных принадлежностей. Чтобы шурупы, гвозди всегда были под рукой, положить в карман куртки (рубашки) неодимовый магнит, и не придется таскать за собой баночку с нужным крепежом.
Неодимовый магнит поможет усовершенствовать бытовой инструмент. Закрепленный скотчем на шуруповерте, резко повышает производительность – не нужно тратить время на поиски шурупов.
Не всегда получается удерживать метиз пальцами. Ограниченное пространство, сложность доступа к основе – причин хватает. Неодимовый магнит выручит в подобных ситуациях. Им несложно зафиксировать крепежную деталь в нужном положении, забить гвоздь без риска попасть молотком по пальцам.
Проблема хранения отверток, пассатижей, гаечных ключей, ножей также решается просто. Порядок в гараже, на балконе, кухне обеспечен.
- Магнитные держатели дверей. Закрепив на створке пластину («пятак»), не придется беспокоиться, что полотно резко закроет проем при сквозняке. Двери пластиковые, деревянные не выдерживают ударных нагрузок, деформируются, приходят в негодность. На основе неодимовых магнитиков изготавливаются антимоскитные сетки, востребованные для жилых строений, садовых участков.
- Зажимы из магнитов выполняют функцию мини-тисков. Помещение между двумя образцами скрепляемых деталей за счет силы притяжения достигается быстрое, надежное склеивание фрагментов. Если они сложной конфигурации, реализация иного способа потребует больше времени и усилий.
Восстановление утраченных свойств инструмента
Отвертками приходится пользоваться регулярно. Если магнитное напыление наконечника изначально отсутствует или истерлось, возникают проблемы в работе. Удержать крепеж поможет неодимовая шайба, закрепленная на стержне. Без каких-либо затрат превращает обычную отвертку в магнитный инструмент.
Поиск скрытых металлических конструкций
Неодимовый магнит помогает точно определить местоположение швеллера, трубы, арматуры под облицовкой. Кто занимался ремонтом, сверлением стен, потолка, знает, сколько сверл, буров, коронок приходится менять в процессе работы «вслепую».
Очистка моторного масла
Сливная пробка с неодимовым магнитом в поддоне картера «собирает» металлическую пыль, препятствует ее попаданию в двигатель.
Магнитный инструмент
Незаменимый помощник домашнему мастеру. Продается в большом сортаменте, но если нет под рукой, несложно изготовить самостоятельно.
- Закрепив фрагмент сплава на кончике рейки, штапика, таким телескопическим магнитным инструментом несложно найти мелкий метиз, закатившийся между половиц, в угол комнаты, собрать металлическую стружку.
- Сверление. Разновидность востребованного в быту магнитного инструмента – дрель на подставке из сплава. Повышается точность, уменьшается вибрация.
- Телескопические ручки, захваты с деталями из сплава упрощают работу в стесненных условиях ограниченного пространства, избавляют от необходимости тратить время на поиски потерявшейся металлической фурнитуры, метиза.
Хороший хозяин придумает, как изготовить и использовать самодельный магнитный инструмент.
Результаты
Семантическое ядро
|
Фраза/слово |
Количество |
Частота, % |
|
лампа |
20 |
3.21 |
|
светодиодную лампу |
14 |
2.24 / 4.49 |
|
светодиодный |
14 |
2.24 |
Что из себя представляет неодимовый магнит?
Магниты используются на протяжении многих лет, но в последнее время начинают набирать большую популярность и неодимовые магниты. И это не удивительно, ведь они имеют уникальные свойства, а также являются более мощными. Но помимо этого, они защищены от размагничивания и имеют высокую степень намагничивания.
Наибольшая часть неодимовых магнитов изготавливается в Китае, так как именно этой страной производится добыча порядка 70% всех редкоземельных металлов. Помимо этого Китай также находиться на лидирующих позициях по экспорту этого продукта.
Неодимовый магнит изготовленный в Китае, как правило состоит из трех видов металла: железа, бора и самого неодима, объединяющиеся в особый сплав. Применяется в быту, электронике промышленности, медицине и т.д. Также его используют при изготовлении сувенирной продукции, бижутерии, оригинальных игрушек, магнитных держателей
и т.д.
Причиной большой популярности неодимового магнита также является и то, что свои магнитные свойства он сохраняет в течение продолжительного периода. Так например, при десятилетней эксплуатации, потеря его свойств составить всего 2-3 процента, что конечно же очень мало.
Металлический вес в 60 – 70 кг, способен выдержать такой магнит с массой в 200 грамм.
В быту он может стать хорошим помощником в поиске потерянной иголки, или когда необходимо собрать рассыпанные мелкие металлические предметы (гвозди, кнопки, булавки и т.д). Также его можно использовать и в качестве крепежного механизма для некоторых металлических элементов. Не редко неодимовый магнит используется и при изготовлении мужских портмоне, женских сумок, всевозможных чехлов для телефонов и планшетов и т.д.
Отдельные кубики или шарики неодима можно использовать и при изготовлении бус, различных фигурок, а крупными магнитными шарами можно помассировать ладони или ступни.
Высокомощный неодимовый магнит не рекомендуется держать вблизи, компьютерных мониторов, банковских карт, механических часов и экрана телевизора. В этих случаях: экраны намагнитяться, что может стать причиной ощутимых помех, с банковской карты сотрется информация, а часы остановятся.
В случаи, если человек ходит с кардиостимулятором или слуховым аппаратом, то такой магнит также необходимо использовать предельно аккуратно, так как при близком контакте, неодим может стать причиной нарушения работоспособности этих механизмов.
Смотрите также:Как выбрать неодимовый магнит?
Давайте все-таки разберемся, как выбирать магниты!
Начнем с того, что неодимовые магниты бывают разных форм, размеров и служат для решения абсолютно разных задач.
Первый тип – это большие неодимовые магниты диски. Это, по истине, большая мощь! Самый большой в линейке — 70х50, огромная, максимальная сила! Надо что-то мощное, но не так чтобы уж совсем не оторвать было? Тогда берите 45х25, мощный, компактный, по цене не кусается! Если же задача взять сильный магнит, но чтобы совсем не за дорого, то тогда обратите внимание на 30х20, само то!
Второй тип – неодимовые магниты таблетки. Это вид маленьких, но сильных магнитов, используемых, чаще всего в рукоделии, ремесленничестве. Тут уж конечно выбор огромный! Самый ходовой, наверное, 10х2. Прижимная сила у него – что надо! Размер 8х1 отлично подойдет, если нужен очень тонкий, но и не слабый магнит. Размер же 5х2 на ура подходит для изготовления, скажем, шкатулок, декоративных коробочек.
Третий тип – неодимовые магниты с отверстиями. Это либо кольца, либо крепления. Их мы используем, если магнит нужно «взять» на саморез, а второй стороной чтобы магнитил. Например, магнит А25 – шикарный, сильный магнит крепление. А размер 20х3 зачастую используют отделочники для изготовления ревизионных лючков в санузлах.
Четвертый тип – поисковые магниты. Хотите заняться профессиональным поиском, рекомендуем F-200. Если же задача побаловаться, или взять на забаву ребенку (но не так чтобы уж совсем маленькому) прикупите F-60.
Пятый тип – большие прямоугольные магниты и малые прямоугольные магниты. Тут все понятно, если в конструкции должен быть использован именно небольшой, но мощный прямоугольный магнит, советую обратить внимание на 20х10х2. Водители часто берут большие прямоугольные магниты 50х30х10, наверное, мелкие металлические частицы в масле притягивать. 🙂
Шестой тип – магнитные крепления. Они бывают разные, и с крючком, и с резьбой под саморез и с болтом, тут уж какое вы техническое решение придумаете. C16, E20, D25 – наверное самые используемые.
Седьмой тип – магниты цилиндры. Используются реже, но иногда без них никак. Можно присмотреться к 10х10 или 5х20, как вариант.
Восьмой тип. Это уже ферритовые магниты. Они слабее неодимовых, но и дешевле, причём намного! Для творчества можно смело брать 25х3, для задач посерьёзнее – смотрите в разделе, вариантов много.
Девятый тип – магнитная лента. Полезнейший материал, Магнитные свойства – не выдающиеся, но зато как режется, как клеиться своим клеевым слоем! Если прижимная сила нужна не большая – вариант супер!
Десятый тип – это магниты съемники клипс. И куда ж в работе современного магазина без них, времена то сами знаете какие. Берите универсальный съемник, не прогадаете!
Всё равно остались вопросы? Не беда, звони по указанным выше телефонам, с радостью поможем!
Что такое неодимовый магнит? (с иллюстрациями)
Неодим — самый мощный постоянный магнитный материал, о котором в настоящее время известно ученым. Он также доступен по цене, что делает его пригодным для множества применений. Химический состав неодимового магнита — Nd 2 Fe 14 B, который состоит из двух атомов неодима, 14 атомов железа и одного атома бора. Это редкоземельные магниты, в отличие от обычных ферритовых и керамических магнитов, что означает, что они содержат атомы из ряда лантанидов или актинидов периодической таблицы.
Для левитации лягушки можно использовать несколько неодимовых магнитов.Магниты из неодима — самые сильные из редкоземельных магнитов.Их сила часто выражается в рейтинге гауссов ; в зависимости от их формы и класса, этот тип магнита может иметь мощность 13 500 Гс или более, хотя небольшой обычно имеет мощность около 2 000 Гс. Для сравнения, мощность магнита на холодильник составляет около 50 Гс.
Неодимовые магниты — самые сильные на Земле.Поскольку эти магниты недороги, они довольно часто используются в промышленности, среди любителей и дилетантов. Например, на жестком диске каждого компьютера есть небольшой неодимовый магнит, который помогает направлять иглу, считывающую данные.Их также можно найти в акустических системах высокого класса и в классах естественных наук по всему миру.
Одним из недостатков является то, что его магнитное поле теряет некоторую напряженность при слишком высоких температурах.Это исключает их использование в электронике, в которой выделяется много тепла. Существуют версии неодимового магнита, которые лучше работают при более высоких температурах, но в этих случаях необходимо жертвовать силой.
Неодимовые магниты невероятно сильны; размером с четверть доллара США (около 1 дюйма (24.26 мм) в диаметре) может подвешивать железку весом в несколько десятков фунтов (килограммов). Два щелчка вместе под неправильным углом могут защемить кожу и вызвать кровотечение. Большие неодимовые магниты могут быть чрезвычайно опасными, стирая кредитные карты, отправляя металлические предметы в полет и потенциально ломая кости при использовании без осторожности.
Несмотря на всю свою опасность, неодимовые магниты могут использоваться в многочисленных развлекательных и образовательных проектах.Феррожидкость и магнитная пленка для просмотра обычно используются для просмотра силовых линий магнитного поля в физической среде. Тщательно расположенные неодимовые магниты могут вызывать диамагнитную левитацию — своеобразное явление, которое может поднимать даже живые объекты, такие как лягушки. Если кто-то попытается перетащить его по немагнитной проводящей поверхности, такой как алюминий, он «сломается на магнитном поле», и его будет чрезвычайно трудно переместить. Однако из-за их невероятной силы их использование лучше оставить осторожным взрослым.
Какие типы металлов привлекают неодимовые магниты?
Опубликовано 3 июля, 2017
Все мы знаем, что магниты притягиваются друг к другу на противоположных полюсах и отталкиваются одинаковыми полюсами.Но какие именно металлы они привлекают? Неодимовые магниты известны как самый сильный магнит материал доступен и имеет самую высокую прочность сцепления с этими металлами. Они называются ферромагнитные металлы, содержащие в основном железо, никель и редкоземельные сплавы. Наоборот, парамагнетизм — это очень слабое притяжение между другими металлами и магнитами, для которого вы можете почти не замечаешь.
Наиболее часто используемые металлы для притяжения магнитов или магнитных устройств — это черные металлы. которые содержат железо и сплавы железа.Например, стали широко применяются и легко поддаются обработке. перемещаются подъемными устройствами, содержащими неодимовые магниты. В связи с тем, что эти утюги электроны и их магнитные поля могут быть легко выровнены с внешним магнитным полем, это неодимовые магниты легко притягиваются к ним. И по той же теории неодимовые магниты состоящий из железа, может индуцироваться мощным магнитным полем и сохранять магнетизм. Нержавеющая стальные сплавы, с другой стороны, не обладают этим свойством и не могут притягиваться к магниту.Элементарный никель и некоторые никелевые сплавы также являются ферромагнитными, например алюминий-кобальт-никель. (алнико) магниты. Ключом к их притяжению к магнитам является состав их сплава или какой другой элементы у них есть. Никелевые монеты не являются ферромагнитными, потому что они содержат большую часть медь и меньшее количество никеля.
Металлы, такие как алюминий, медь и золото, обладают парамагнетизмом или слабо привлекательны. При размещении в магнитное поле или близко к магниту, такие металлы создают собственные магнитные поля, которые слабо притягивают их к магниту и не сохраняются при удалении внешнего магнитного поля.
Таким образом, важно понимать свой материал перед покупкой любого магнитного материала, монтажа магниты или подъемные магниты . Лучше всего узнать состав вашего металлического материала для определенное содержание которого, например углерод, существенно влияет на силу притяжения магнита.
Магнитная анизотропия — База знаний идеальных магнитных решений
Магнитная анизотропия — это способность магнита максимизировать свою магнитную ориентацию в направлении своих полюсов, и она аналогична общей анизотропии других характеристик материала.
Сильные постоянные магниты — особенно спеченные неодимовые магниты — имеют магнитные домены, ориентированные в направлении легкой оси, чтобы максимизировать их силу.
Анизотропия — это свойство любого материала, которое максимизирует определенные свойства в предпочтительном направлении. Анизотропия может относиться к физическим, механическим, металлургическим или, в данном случае, магнитным свойствам.
Свойства анизотропных материалов различаются по разным осям, поэтому свойства по оси x будут отличаться от свойств по осям y и z.
Анизотропные магниты, например, изготавливаются с предпочтительным направлением ориентации вдоль их «легкой» оси.
Разница между изотропным и анизотропным
Изотропный означает «одинаковые свойства во всех направлениях», а анизотропный означает, что существует предпочтительное направление. В данном случае приставка «an» означает «без», поэтому «анизотропия» означает «без изотропии». «Исо» — это форма от греческого слова isos, что означает «равный». «Тропи» — это форма греческого слова «тропос», что означает «поворачивать».«Итак, изотропия означает, что она такая же, если повернуть ее в любом направлении.
В материаловедении очень часто изучают направленность свойств (анизотропию), потому что эти свойства часто имеют большое значение в разработанных материалах.
Материалы могут быть изотропными из-за своей кристаллической структуры. Кристаллическая структура с одинаковым расстоянием между атомами во всех направлениях с большей вероятностью будет иметь одинаковые свойства во всех направлениях (изотропная), в то время как кристаллическая структура с разным расположением атомов может проявлять разные свойства в разных направлениях (анизотропия).
Материалы могут быть (изотропными) из-за обработки, поскольку определенные методы могут использоваться для создания изотропии или анизотропии в зависимости от свойств, которые являются предпочтительными для материала. Неодимовые магниты проходят специальную обработку, чтобы максимизировать их анизотропию и предпочтительную ориентацию магнитного поля. Это заставляет их очень сильно намагничиваться в одном направлении.
Магнитная изотропия
Поначалу концепция магнитной изотропии кажется неправильной.Если магнит полностью изотропен, чистого магнетизма не было бы вообще, потому что вся идея полярности зависит от некоторого рода анизотропии.
Но на самом деле изотропные магниты находят применение. Связанные магниты — до их намагничивания — изотропны. Перед намагничиванием магнитные зерна имеют случайную ориентацию. Подробнее об этом см. Ниже в разделе, посвященном приклеенным магнитам.
Магнитокристаллическая анизотропия
В ферромагнетизме магнитокристаллическая анизотропия означает, что для намагничивания магнита в одном направлении требуется больше энергии, чем в других направлениях.
Это потому, что уровни энергии главных осей кристаллической решетки различны в каждом направлении.
Магнитокристаллическая анизотропия коммерчески важна, потому что эти материалы имеют высокую коэрцитивную силу — это означает, что их трудно размагнитить под воздействием высоких температур или противодействующих магнитных полей.
Редкоземельные магниты, такие как неодим, обладают такими сильными магнитными свойствами отчасти благодаря перпендикулярному прессованию.Перпендикулярное прессование
Важным шагом на пути к достижению анизотропной магнитной структуры спеченных неодимовых магнитов является практика перпендикулярного прессования.
На этом критическом этапе производственного процесса порошок неодимового магнита аксиально прессуется в вертикальном направлении, находясь под действием перпендикулярного магнитного поля из горизонтального направления.
Это, в свою очередь, максимизирует магнитную силу в предпочтительном (легком) направлении.
Одновременно создается магнитное поле, перпендикулярное направлению прессования. Результатом этого процесса является ориентация магнитных диполей, которая максимизирует их магнитную анизотропию.
Ферромагнетизм неодимовых магнитов
Неодимовые магниты являются ферромагнитными. Это означает, что их магнитные моменты выровнены. Максимальное выравнивание магнитных диполей происходит, когда магнит направлен на его легкую ось.
Тогда мы говорим, что магнит достиг максимальной анизотропии.
На микроуровне ферромагнитные материалы расположены в магнитных доменах. Они расположены как множество крошечных магнитов внутри каждой крупинки магнита.
Когда магнит не намагничен, суммарное магнитное поле диполей равно нулю из-за того, что диполи направлены в противоположные стороны и нейтрализуют свои магнитные поля.
После намагничивания все домены направлены в одном направлении, достигая максимальной анизотропии.Анизотропные магниты
Самый прочный коммерчески доступный твердый магнитный материал, доступный сегодня, — это спеченный неодимовый магнит. Но неодим — не единственный материал жесткого магнита. Самарий Кобальт — следующий по прочности магнитный материал, за ним следуют феррит и алнико.
Все эти магниты объединяет то, что они являются твердыми магнитными материалами. Все твердые магнитные материалы имеют схожие характеристики:
- Они сохраняют большое количество остаточного (остаточного) магнетизма (Br) после удаления внешнего намагничивающего поля.
- Имеют высокую коэрцитивность. То есть их сложно размагнитить.
- Их высокая коэрцитивность видна по пологой кривой BH
- У них большая площадь кривой BH
- Наклон их кривой размагничивания меньше, чем у магнитомягких материалов
- Они подвергаются сильному вихревому току потери под действием сильных противоположных магнитных полей
Мягкие магнитные материалы тоже могут иметь анизотропию
В электродвигателях используются электротехнические стали с ориентированной зернистостью.Они являются хорошим примером магнитомягкого материала с некоторой анизотропией.
Электротехнические стали с ориентированной зернистостью получают с ориентацией зерен в предпочтительном направлении. Это придает им некоторую степень анизотропии и делает их подходящими для однонаправленных приложений, таких как трансформаторы. Это значительно снижает электрические потери в трансформаторах.
Электротехнические стали без ориентированной зернистости изотропны, по крайней мере, в направлениях x и y. Они лучше подходят для электродвигателей, где магнитные поля могут воздействовать на них во многих направлениях, поскольку они вращаются через магнитные поля.
Твердые магнитные материалы
Самые твердые магнитные материалы анизотропны, но некоторые твердые магниты изотропны. Связанные магниты — это твердые магниты, но они изотропны.
Итак, как магнитомягкие материалы могут иметь некоторую степень анизотропии, так и твердые магниты могут иметь некоторую степень изотропии.
Связанные неодимовые магниты
Связанные магнитные материалы (в основном неодим) обычно получают без предпочтительной ориентации.Это дает дизайнерам множество вариантов ориентации на более позднем этапе процесса.
Если требуется сложная магнитная форма, ее можно изготовить с помощью приклеенного магнита. Это большое преимущество склеенных магнитов перед спеченными магнитами. Спеченные магниты хрупкие и их сложно обрабатывать, поэтому они имеют только простую форму.
Связанные магниты получают прессованием смеси неодимового магнитного материала со связующим из смолы. В нем меньше магнитного материала — и он не ориентирован (анизотропен), как спеченные магниты.
Магниты со связкой более изотропны, поэтому нет предпочтительного направления. Поэтому, когда они намагничены, они не такие сильные.
Магнитные свойства связанного магнита одинаковы во всех направлениях, пока они не намагнитятся. Но сила связанных магнитов заключается в том, что они могут быть изготовлены с гораздо более сложной геометрией, и их легче намагничивать во многих направлениях, чем спеченные магниты.
Факторы образования анизотропии в неодимовых магнитах
Если вас интересуют анизотропные магниты, следует учитывать несколько факторов.
Современные производители магнитов высшего уровня работают над максимизацией магнитной анизотропии на каждом этапе производства. Например,
— Во время изготовления порошка размер и форма зерен строго контролируются и сохраняются в узком диапазоне размеров. Частицы, размер которых выходит за пределы допустимого диапазона, отделяются от потока создания ценности.
— Содержание кислорода в порошке строго ограничено для улучшения текучести порошка. Это помогает создать максимальную анизотропию на последующих этапах обработки.
— Перпендикулярное прессование в магнитном поле — используется для достижения максимального выравнивания магнитных доменов в заданном направлении.Это выравнивает магнитные диполи в соответствии с предпочтительным направлением.
-Изостатическое прессование выполняется под очень высоким давлением под маслом после перпендикулярного прессования. Он значительно уплотняет зеленую заготовку, сохраняя магнитную ориентацию из предыдущих шагов.
-Спекание — процесс высокотемпературного уплотнения, выполняемый в вакуумной печи, — выполняется в соответствии с тщательно разработанным планом для максимизации магнитной анизотропии магнитов. Этот процесс выполняется в контролируемых условиях, чтобы сохранить анизотропию, заложенную в предыдущие процессы.
Отзывы:
-Анизотропные постоянные магниты имеют магнитную ось, выровненную в легком направлении. Они предназначены для намагничивания только в одном направлении.
— Спеченные неодимовые магниты всегда анизотропны.
-Связанные магниты могут быть ориентированы в любом направлении, но поскольку они изотропны, они имеют меньшую прочность, чем анизотропные магниты.
— Жесткие магниты (постоянные) магниты обычно анизотропны, но мягкие магниты также могут демонстрировать разную степень изотропии в зависимости от различных микроструктурных факторов.
Что такое супер магнит? (с иллюстрациями)
«Супермагнит» — это обычно жаргонный термин для обозначения неодимовых магнитов, самых сильных из известных постоянных магнитов. Это также может быть термин для мощного электромагнита, подобного тому, который используется в больницах для фМРТ (функционального магнитного резонанса). Оба магнита намного сильнее обычных магнитов с ферритовым стержнем и могут представлять опасность для здоровья людей, носящих кардиостимуляторы. Неодимовые магниты также настолько сильны, что можно пораниться, просто играя с их большими образцами — сила, которую они генерируют при соединении, может быть достаточно сильной, чтобы проткнуть человеческую кожу.Стоимость неодимовых магнитов составляет около 44 долларов США за килограмм (97 долларов США за фунт).
Аппарат МРТ, в котором используются супермагниты.Наиболее известной и распространенной формой супермагнитов являются неодимовые магниты, изготовленные из сплава неодима, железа и бора — Nd 2 Fe 14 B.Они стали широко доступны только в 90-х годах. В отличие от ферритовых магнитов, которые имеют тускло-серый цвет, неодимовый супермагнит блестящий и серебристый, как полированная нержавеющая сталь. Неодимовые магниты могут удерживать в 1300 раз больше собственного веса, соотношение силы и веса схоже с таковым у самых сильных животных, таких как тропический клещ Archegozetes longisetosus . Это означает, что неодимовый супермагнит весом один грамм может удерживать железный шар весом 1,3 кг (2,8 фунта).
Барные магниты значительно слабее супермагнитов.Неодимовые магниты имеют множество применений, наиболее распространенными из которых являются стабилизация и двигатели с угловой головкой в жестких дисках компьютеров. Магниты также популярны среди любителей, которые используют их для создания уникальных структур, полностью скрепленных крошечными магнитами.Неодимовые магниты также популярны среди учителей естественных наук, которые используют их для демонстрации закона Ленца — явления, при котором мощные магниты обнаруживают магнитное разрушение при приближении к проводящим цветным металлам. Это можно показать, пропустив неодимовый магнит через медную трубку. Магнит будет падать очень медленно, продвигаясь вниз по трубе.
Неодимовые магниты следует использовать осторожно.При проглатывании они могут сдавливать кишечник вместе, вызывая перфорацию желудочно-кишечного тракта, что может привести к смерти, если операция не будет проведена немедленно. Как упоминалось ранее, неодимовые магниты опасны для людей с кардиостимуляторами. Помимо здоровья, неодимовые магниты могут быть опасны для данных: эти магниты — один из немногих материалов, которые могут стереть данные кредитных карт и настолько сильно испортить данные на жестком диске, что их невозможно восстановить даже при использовании лучших методов. Большие неодимовые магниты имеют тенденцию настолько сильно притягиваться друг к другу или железным предметам, что разбиваются, разбрасывая осколки магнитной шрапнели повсюду.С большими неодимовыми магнитами следует обращаться осторожно.
Неодимовые магниты — самые сильные на Земле.
|
