مغناطيس النيوديميوم واستخدامها

أقوى وأقوى مغناطيس دائم متاح في السوق اليوم هو مغناطيس نيوديميوم. لديهم الصيغة الكيميائية Nd2Fe14B ، ولديهم كثافة طاقة مغناطيسية استثنائية تصل إلى 512 كيلو جول / م 3. إذا تم اعتبار مغنطيس السماريوم المبكّر (SmCo) في وقت مبكر أقوى مغنطيس متاح ، فبدئًا من عام 1986 ، تم استبدالهم تدريجياً بمغناطيس نيوديميوم ، وهو أكثر اقتصادا في تكلفة الإنتاج ، وإن كان بدرجة حرارة كوري أقل.

مع تطور صناعة الإلكترونيات ، من التسعينيات إلى الوقت الحاضر ، اكتسب مغناطيس النيوديميوم شعبية كبيرة في كل مكان ، وما زال الكثيرون يفاجأون بخصائصهم الرائعة ، لأن مثل هذا المغناطيس يمكن أن يرفع حمولة المغناطيس بمقدار آلاف المرات.

بدأ كل شيء بحقيقة أن الشركة اليابانية سوميتومو سبيشال ميتالز في عام 1982 ، التي تعمل مع شركة جنرال موتورز الأمريكية بشأن مشكلة إيجاد بديل لمغناطيس سماريوم الكوبالت الغالي (SmCo) ، وجدت مركب نيوديميوم-حديد-بورون ، الذي حصلت على براءة اختراع من جنرال موتورز في 1985 سنة. في عام 1986 ، تم افتتاح Magnequench ، متخصصة في إنتاج مغناطيس النيوديميوم ، وبيع المواد الخام لتصنيعها.

أصبحت Magnequench لاحقًا جزءًا من Molycorp بالولايات المتحدة الأمريكية ، وأصبحت Sumitomo جزءًا من شركة Hitachi ، باليابان ، والآن تمتلك شركة Hitachi أكثر من 600 براءة اختراع تتعلق بإنتاج مغناطيس نيوديميوم عن طريق التلبيد وترخيص العديد من المصنوعات في جميع أنحاء العالم.

في النهاية ، أصبحت الصين رائدة في إنتاج مغناطيس النيوديميوم ، لأن هذا البلد يتحكم في حصة ضخمة من خامات الأرض النادرة في العالم.

الصين تنتج سنويا 50000 طن من المغناطيس النيوديميوم. وفي الوقت نفسه ، يحتوي طن واحد من الخام الأصلي على حوالي 700 كيلوغرام من الحديد ، والنيوديميوم - بحد أقصى 450 جرام.

لتصنيع مغناطيس نيوديميوم ، تستخدم تقنية المسحوق لإنتاج ثلاثة أنواع من المغناطيس: المغناطيس المبثوق ، البلاستيك المغنطيسي المصبوب ، البلاستيك المغنطيسي الملبد.

قبل تصنيع المغناطيس ، يتم صهر المادة المغناطيسية ، لذلك ، يتم دمج العناصر الأولية (الحديد ، النيوديميوم ، البورون) في فرن الحث ، ثم يتم تكسير السبائك الناتجة ، لتلقي المسحوق لمراحل أخرى من العملية التكنولوجية ، للعمل مع المسحوق بالفعل.

اعتمادًا على البنية الدقيقة لعناصر البدء ، قد تختلف الخصائص المغناطيسية للمنتج النهائي إلى حد ما. في كثير من الأحيان ، يتم استخدام مركب Nd2Fe14B مباشرة. هو هيكلها الذي يعطي أقصى تباين مغنطيسي ، أحادي المحور. ولكن التفاعلات الكيميائية أكثر تعقيدا ممكنة.

البلاستيك المغنطيسي متكلس يتم الحصول عليها عن طريق الضغط على مسحوق النيوديميوم والحديد البورون ، تلبد في بيئة خاملة أو فراغ ، ثم طحنه على آلة للحصول على الشكل المطلوب. أثناء الضغط على مسحوق ، فإنه يعمل على المجال المغناطيسي الكثافة المطلوبة والاتجاه ، الذي يحدد المغناطيس.

يلقي المغناطيس البلاستيك يتم الحصول عليها باستخدام بوليمرات ممزوجة بمسحوق النيوديميوم - بورون الحديدي ، ثم يتم ضغطها في قالب ، وهنا يمكن الحصول على أي شكل ، ومع ذلك ، فإن طاقة المنتج تقتصر على 5 MGsec.

البلاستيك مقذوف المغناطيس، بدوره ، يتم الحصول عليها على النحو التالي: يتم خلط مسحوق النيوديميوم-بورون الأولي مع البوليمر ، ثم يضغط في قالب ، ويسخن ويمغنط. معالجة إضافية غير مطلوبة ، والطاقة من البلاستيك المغنطيسي المضغوط يقتصر على قيمة 10 MGE.

لذلك ، المغناطيس النيوديميوم لها الخصائص المميزة التالية:

• على مدى 10 سنوات ، يتم فقدان 1٪ فقط من المغناطيس ؛

• أي الأحجام والأشكال المتاحة.

• انخفاض درجة حرارة كوري (انظر الجدول أعلاه) ؛

• مقاومة عالية للتآكل.

• مغنطة الحد الأقصى المتبقية.

• أقصى قوة قسرية

• الحد الأقصى للطاقة المغناطيسية المحددة.

يتم تمييز مغناطيس النيوديميوم على النحو التالي ، وهذه هي الفئات ما يسمى مغناطيس النيوديميوم:

• N35-N52

• 33M-48M

• 30H-45H

• 30SH-42SH

• 30UH-35UH

• 28EH-35EH

هنا ، يشير الرقم إلى الطاقة المغناطيسية المعبر عنها في MSE (MegaGauss-Oersted) ، والحرف (العلامة) - نطاق درجة الحرارة المسموح به:

• N (عادي) - ما يصل إلى 80 درجة مئوية ؛

• م (متوسطة) - حتى 100 درجة مئوية ؛

• H (مرتفع) - ما يصل إلى 120 درجة مئوية ؛

• SH (Super High) - ما يصل إلى 150 درجة مئوية ؛

• UH (فائقة الارتفاع) - ما يصل إلى 180 درجة مئوية ؛

• EH (عالي جدًا) - حتى 200 درجة مئوية.

عادةً ما يكون البائع مستعدًا دائمًا لتقديم معلومات شاملة حول الخصائص التقنية لمغناطيس النيوديميوم الذي يقدمه.

استبدل مغناطيس النيوديميوم بالكامل مغنطيس الفريت في العديد من مجالات التطبيق ، بما في ذلك الصناعة ، لأنها أقوى بكثير وأكثر إحكاما.

لذلك ، وجد مغناطيس النيوديميوم التطبيقات التالية:

• في محركات أقراص محركات الأقراص الصلبة لأجهزة الكمبيوتر ؛

• كجزء من محو رؤوس المعدات الرخيصة ؛

• في التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) ؛

• في التقاطات المغناطيسية من القيثارات.

• في السجائر الإلكترونية ؛

• في أقفال الأبواب ؛

• في مكبرات الصوت وسماعات الرأس.

• في المحامل المغناطيسية.

• في مطياف الرنين المغناطيسي النووي.

• في المحركات الكهربائية.

• في أدوات اللاسلكي.

• في المحركات

• في محركات الرفع والضاغط ؛

• في المحركات السائر.

• في توجيه الطاقة الكهربائية ؛

• على السيارات الهجينة والكهربائية ؛

• في المولدات والتوربينات (تتطلب التوربينات ذات الدفع المباشر 600 كيلوجرام من المغناطيس لكل ميجاوات من الطاقة ، و 31٪ من هذه الكتلة هي النيوديميوم) ؛

بالإضافة إلى ذلك ، ألهمت مغناطيس النيوديميوم بخصائصها المغناطيسية الفريدة منشئي الألعاب والمجوهرات. الجميع يعرف مجموعات نيوكوب المغناطيسية ، وغيرها ، مصممين مختلفين ، ومجموعة متنوعة من السحابات الزخرفية وأكثر من ذلك.

وبالتالي ، فإن مغناطيس النيوديميوم قادر ليس فقط على حل مشاكل الإنتاج المعقدة ، ولكن أيضًا من الحلول البسيطة والملائمة.

في الآونة الأخيرة ، بدأ الإعلان بنشاط عن مغناطيس قوي لاستخدامه في أنشطة غير مشروعة. يشجع الإعلان على شراء المغناطيس ، والذي يمكنك من خلاله استخدام الكهرباء والتدفئة والغاز دون مراعاة الموارد المستهلكة في العدادات المعنية. الاستخدام المهملة لمثل هذه الموارد غير قانوني ، وفقًا لقانون المخالفات الإدارية!

انظر أيضا على موقعنا على الانترنت:المغنطيسى - ما هو وكيف يمكن ذلك

Comments

[#1]

وكذلك يتم استخدام المغناطيس في صناعة شباك الجر المغناطيسية ، والتي تحظى بشعبية لدى الحفارين السود. عند نقاط العبور خلال الحرب العالمية الثانية وفي مجال الأعمال العدائية بمساعدتهم ، يتم استخراج بقايا السلاح وغيرها من القطع الأثرية ذات الخصائص المغناطيسية.