Неодимијум против магнета ретких земаља: чињенице и употреба

Магнети су свеприсутни, од малих који се налазе у паметним телефонима до великих који се користе у МРИ машинама. Људи, међутим, имају тенденцију да групишу све магнете ретких земаља када једном чују тај термин без обзира. То није тачно. Сваки неодимијумски магнет се квалификује као магнет ретких земаља, међутим, сваки магнет ретке земље се квалификује као неодимијумски магнет.

Да ли сви магнети ретких земаља, на пример, потпадају под одређену дефиницију? Хајде да завршимо ову дискусију.

У нашем свакодневном животу, технологија користи магнете од блиставих функција на нашим телефонима до магнета џиновске МРИ машине, а ми то чак и не схватамо. Ово још увек дешифрује на неодимијумски магнет питање: Да ли се неодимијумски магнети сматрају магнетима ретких земаља? Другим речима, ово питање се још увек открива чак и након покушаја да се прибаве све запањујуће збуњујуће информације.

Да појаснимо, неодимијумски магнети су подскуп магнета ретких земаља, који такође укључују магнете од самаријум кобалта.

Постоји конфузија са другим врстама магнета као што су ферит и алницо, што доводи до ове уобичајене претпоставке.

Све у овом чланку ће бити отпетљано од митова, а биће представљене чињенице око неодимијумских или реткоземних магнета.

Ако сте власник предузећа, ентузијаста „уради сам“ или неко заинтересован за разумевање теме неодимијумских магнета против ретких земаља, овај блог је за вас.

Магнети ретких земаља – разбијање основа

Магнети ретких земаља добили су име по елементима ретких земаља који се користе у њиховом производном процесу. Ови елементи су првобитно пронађени у ретким минералима као што је гадолинијум, углавном лантаниди. Иако се зову „ретке земље“, елементи попут неодимија су прилично богати у земљиној кори. Њихова „реткост“ се углавном огледа у тежини експлоатације и обраде - ови елементи захтевају посебну технологију екстракције и рафинације, што резултира већим трошковима производње, због чега су магнети ретких земаља скупљи од других врста магнета.

Које су друге под{0}}врсте магнета ретких земаља?

Постоје две главне врсте магнета ретких земаља.

●НдФеБ магнети: Неодимијумски магнети су најчешће коришћени магнети ретких земаља високих-перформанси са одличном магнетном снагом, али су њихове перформансе при високим температурама лоше (обично радна температура мања или једнака 150 степени), што се може побољшати додавањем диспрозијума (Ди) или тербијума (Тб). Због њихове подложности корозији, обично су заштићени превлаком (као што су никл, цинк, епоксидна смола итд.). Типичне примене укључују хард дискове, МРИ опрему и ветротурбине.

●СмЦо магнети: Иако нису тако јаки као неодимијумски магнети, имају одличну -стабилност на високим температурама и отпорност на корозију. Подијељени су у два типа: прва-генерација СмЦо5 и друга-генерација См2Цо17 (чешће). Ови магнети су веома отпорни на демагнетизацију и посебно су погодни за апликације на високим температурама као што су ваздухопловство или војска, а могу да раде на температурама до 250-350 степени.

Које су друге врсте поређења између магнета и ретке земље?

●Алницо магнети: Међу типовима магнета које смо проучавали, Алницо магнети су на доњем крају спектра (али не и најслабији; феритни магнети су слабији). Ова легура гвожђа{1}}алуминијума која садржи никл и кобалт има високу реманентност и позната је по отпорности на високе температуре (до 500 степени) и отпорности на демагнетизацију, али је такође релативно крта и има ниску механичку чврстоћу.

●Флексибилни магнети: Најслабији је од свих магнета, али се често користи у производима као што су рекламне налепнице и играчке јер се њима лако рукује. Заправо је направљен од феритног праха помешаног са гумом или пластиком.

Ретки магнети су моћнији од других типова јер их њихова мала величина чини лаким и лакшим за руковање. Ово је користан фактор у сценаријима високих{1}}учинака где је простор ограничен.

Док алницо и флексибилни магнети имају нишу употребу, магнети ретких земаља доминирају апликацијама које захтевају висок однос чврстоће-према-величине.

Феномен неодимијумског магнета: Зашто је то звезда

Ови магнети су веома популарни јер су мали, али моћни. Неодимијум има непревазиђену снагу и користи се у скоро свему како би омогућио минијатуризацију – од електричних аутомобила до малих слушалица, на пример. Сићушни магнети у слушалицама производе моћан звук, док их мотори електричних аутомобила користе за производњу великог обртног момента у компактном дизајну. Ово помаже и потрошачима и предузећима. Индустрије их воле јер се лако користе, а потрошачи имају користи од њихове компактне снаге.

Како се праве неодимијумски магнети?

Производња неодимијумских магнета подразумева прецизну комбинацију металургије и инжењеринга:

●Рударство и пречишћавање: Сировине (неодимијум, гвожђе и бор) се копају и хемијски пречишћавају.

● Формирање легуре: Елементи се заједно топе у вакууму или окружењу инертног гаса да би се формирала легура, која се хлади у инготе.

●Упрашивање и пресовање: Инготи се уситњавају у фини прах, а затим сабијају под високим притиском у атмосфери азота.

●Синтеровање: Компримовани прах се загрева близу тачке топљења у вакуумској пећи, спајајући честице у чврсти блок.

●Машинска обрада и премазивање: Синтеровани блок се сече/обликује у коначне димензије и полира. За спречавање корозије наноси се заштитни премаз (нпр. никл).

●Магнетизација: Готови блок је изложен снажном магнетном пољу да поравна своје домене, активирајући његова магнетна својства.

Најјачи магнет, али по коју цену?

Иако су најмоћнији и вероватно најбољи магнетни материјали, неодимијумски магнети имају неколико недостатака:

●Крхкост: Иако моћни, веома су крхки и могу се разбити ако падну.

●Осетљивост на температуру: Разлози су исти као и код магнета ретких земаља- за разлику од магнета од самаријум кобалта, они губе свој магнетизам на високим температурама.

● Проблеми са корозијом: Без одговарајућег премаза, они ће зарђати, кородирати и изгорети током времена.

Магнети ретких земаља против неодимијума: да ли су исти?

Овде ћемо објаснити главну разлику између ретке земље и неодимија:

Уобичајена заблуда

Уобичајена је пракса да се магнети од неодимијума и ретке{0}}земље користе наизменично, што није тачно. Наравно, ретки неодимијумски магнети су једна врста земаљског магнета, али то не значи да су сви магнети неодимијумски. Схватам да је ово можда тешко разумети, али ствари су понекад такве какве јесу.

Упозорење: Велики неодимијумски магнети могу изазвати тешке повреде (нпр. укљештене преломе коже или костију) ако се њима погрешно рукује. Држите их даље од пејсмејкера ​​и електронских уређаја.

Ево начина да лакше разумете:

Кључне разлике

Када треба узети у обзир самаријум кобалт

●Када се суочавате са високим температурама, попут оних у млазним моторима или апликацијама у ваздухопловству.

●Приликом процене оштећења{0}}од корозије, али не може да користи површинске премазе.

●Када је укупна отпорност или животни век објекта значајнији од екстремне силе.

Разоткривање уобичајених митова о магнетима ретких земаља

Хајде да откријемо неке неспоразуме:

Мит број 1: "Магнети ретких земаља су ретки."

Реалност: Иако су изазовни за мене, они нису баш ретки.

Мит #2: "Сви магнети ретких земаља су подједнако јаки."

Реалност: Неодимијум је много јачи од самаријум кобалта.

Мит #3: "Опасни су за употребу."

Реалност: Магнети су безбедни када се њима правилно рукује, али могу да прикљеште прсте или оштете електронику.

Мит #4: "Они трају заувек."

Реалност: Оштећења могу настати током времена услед топлоте, физичких утицаја, хемијске ерозије и корозије.

За шта се користе магнети ретке земље?

Ево кратког погледа за шта се користе ретки магнети:

Свакодневне апликације

●Потрошачка електроника: слушалице, звучници, чврсти дискови и други електронски уређаји.

●Медицински уређаји: МРИ уређаји и протетски уређаји. У компактном дизајну медицинске опреме,медицинске жицесу често интегрисани заједно са неодимијумским магнетима унутар кућишта или монтажних структура како би подржали организовано усмеравање каблова, позиционирање и дугорочну{0}} стабилност.

●Потрошачки производи: Играчке, копче за накит и магнетни носачи за телефон.

Индустријске и војне примене

●Ваздухопловне и војне примене: млазни погон и ракетни{0}}системи навођени, као и радарска технологија.

●Обновљиви извори енергије: електрична возила и ветротурбине.

Избор правог магнета за посао

Поинтс то Ноте

●Снага: Потребна је гола сила? Иди на неодимијум.

● Отпорност на температуру: Рад на веома високим температурама? Самаријум кобалт ће бити решење.

●Цена: Неодимијум је јефтинији, али захтева додатне премазе.

Закључак

Нису сви термини који се односе на магнет{0}}ретке земље синоними, јер постоје значајне разлике између неодимијумских и самаријум кобалт магнета. У окружењу високе температуре или корозивног окружења, магнети од самаријум кобалта често надмашују неодимијумске магнете- не само да су једни од најјачих магнета ретких земаља, већ су и стабилнији. Разумевање ових разлика је кључно за личне пројекте, корпоративне потребе и пословне планове. На пример, када се пројектује високо{5}}турбина са високом температуром, отпорност на топлоту самаријум кобалта може бити одлучујући фактор, док потрошачка електроника можда преферира неодимијумски магнет са нижом ценом-.

Следећи пут када неко генерализује „магнете ретких земаља“, можете истаћи да снага, стабилност и цена варирају од материјала до материјала, а прави избор зависи од специфичне примене. Њиховом неспоразуму недостаје ова кључна логика.