Jun 12, 2019

Neodymium-Iron-Boron Magnets

Skildu eftir skilaboð

A neodymium segull (einnig þekktur sem NdFeB, NIB eða Neo segull), mest notaður tegund af sjaldgæfri jörð segull, er varanlegur segull úr ál neodymium, járni og bóri til að mynda Nd2Fe14B tetragonal kristallað uppbyggingu. Þróuð sjálfstætt árið 1982 af General Motors og Sumitomo Special Metals eru neodymium seglum sterkasta gerð varanlegra segulbanda sem er í boði í viðskiptum. Þeir hafa skipt um aðrar gerðir segulmagnaðir í mörgum forritum í nútíma vörum sem krefjast sterkrar varanlegrar segulmagnaðir, svo sem mótorar í þráðlausum verkfærum, harða diskum og segulmagnaðir festingar.

Neodymium er málmur sem er ferromagnetic (einkum sýnir það rafsegulsviðs eiginleika), sem þýðir að eins og járn er hægt að magnetize það til að verða segull, en Curie hitastigið hennar (hitastigið sem fer úr ferromagnetism hennar) er 19 K (-254 ° C ), svo í eðlilegu formi birtist segulmagnið aðeins við mjög lágt hitastig. Hins vegar geta efnasambönd neodymium með umskipti málma eins og járn haft Curie hitastig vel yfir stofuhita, og þetta er notað til að gera neodymium seglum.

Styrkur neodymium segulmagnaðir er vegna nokkurra þátta. Mikilvægast er að tetragonal Nd 2 Fe 14 B kristal uppbyggingin hefur einstaklega miklar sameindar segulkristallað anisotropy ( H A ~ 7 T - segulsviðsstyrkur H í einingar A / m móti segulmagnaðir augnabliki í A · m 2 ). Þetta þýðir að kristal efnisins leysir helst með sértækri kristalás en er mjög erfitt að segla í öðrum áttum. Eins og önnur segulmagnaðir, samanstendur neodymium segull álfelgur úr örkristölluðum kornum sem eru taktar á öflugum segulsviði meðan á framleiðslu stendur svo að segulmagnaðir öxlar þeirra benda allir í sömu átt. Viðnám kristalgrindarinnar til að snúa stefnu segulsviðs þess gefur efnasambandið mjög mikla þvingun eða ónæmi fyrir því að vera demagnetized.

Neodymatómið getur einnig haft stórt segulpólulið vegna þess að það hefur 4 óparaðar rafeindir í rafeindauppbyggingu þess í staðinn að (að meðaltali) 3 í járni. Í segull er það unparað rafeindin, takt þannig að þeir snúast í sömu átt, sem myndar segulsviðið. Þetta gefur Nd 2 Fe 14 B efnasambandið mikla mettun ( J s ~ 1.6 T eða 16 kG) og yfirleitt 1,3 teslas. Þar sem hámarksorkaþéttleiki er í réttu hlutfalli við J s 2 , hefur þessi segulfasa möguleika á að geyma mikið magn af segulmagnaða orku ( BH max ~ 512 kJ / m 3 eða 64 MG · Oe). Þetta segulmagnaðir orkugildi er um 18 sinnum stærra en "venjuleg" magn í magni. Þessi eign er hærri í NdFeB málmblöndur en í samarium kóbalt (SmCo) seglum, sem voru fyrstu tegundin af sjaldgæfri jörðarmagn til sölu. Í reynd eru segulvirknir neodymium segullanna háð ál samsetningu, örbyggingu og framleiðslu tækni notuð.

Nd 2 Fe 14 B kristalbyggingin er hægt að lýsa sem til skiptis lög af járnatómum og neodymium-bór efnasambandi. Demantískum atómatómum stuðlar ekki beint að segulsviðinu heldur bætir samloðun með sterkum samhliða tengingu. Hlutfallslega lágt sjaldgæft jörðinnihald (12% miðað við rúmmál) og hlutfallslegt magn neodymium og járns í samanburði við samarium og kóbalt gerir neodymmagnagn lægra í verði en samarium-kóbaltmagnet.


Hringdu í okkur