Що таке неодимовий магніт

Неодимовий сплав являє собою потужне джерело магнітного поля. Сьогодні ці рідкоземельні магніти практично повністю витіснили ферритові і широко використовуються у виробництві і побутовій сфері. Вироби з неодімових сплавів мають високі характеристики, а потужність їх магнітного поля перевершує всі відомі елементи. Сила зчеплення такого магніту в кілька разів перевищує його вагу, що дозволяє легко утримувати важкі і габаритні предмети.

Поява магнітів на ринку

Найбільш широку популярність здобув феритовий магніт. Такі вироби мають майже вікову історію і знайомі практично кожному. Ферритові магніти стали для багатьох дітей відмінною іграшкою і зачаровують своєю здатністю утримувати металеві предмети. Їх використовували в акустичних системах, і після поломки динаміків витягти магніти не становило жодних проблем. Залежно від розмірів феритових вставок пропорційно збільшувалася і сила зчеплення, що викликало бажання володіти найбільшим і потужним магнітом.
Ферритові магніти знайшли застосування у всіх областях промисловості. Серед основних якостей цього матеріалу варто відзначити наступні показники:

• Можливість експлуатації в складних виробничих умовах;
• Низька чутливість до вологи і антикорозійна стійкість;
• Простота обробки і надання потрібної форми;
• Невисока собівартість виробництва.

Феритові сплави мали і кілька недоліків, які вносили обмеження в область їх застосування. Найбільшої уваги заслуговують такі характеристики:

• Обмеженість і слабку дію магнітного поля;
• Висока крихкість всіх феритових сплавів;
• Слабка стійкість до ударних навантажень.

Ферритові магніти виготовляються з природного мінералу магнетиту. Для посилення його якостей в процесі виробництва додається стронцій і оксид кобальту. Незважаючи на вдосконалення технологій збільшення сили зчеплення феритових сплавів неможливо через фізичні причини. Такі обмеження стали основою нових наукових пошуків, що призвело до появи потужних неодімових супермагнітами. Сьогодні ці рідкоземельні метали витіснили ферритові магніти і використовуються практично у всіх галузях.

Відкриття неодімових магнітів

Неодимові магніти були розроблені в дослідницьких лабораторіях Америки і Японії. Саме ці країни здійснили технічний прорив в науці, результатом якого стала поява надпотужних магнітів. Створення неодімових сплавів спочатку вдалося реалізувати в умовах лабораторії, і тільки через кілька років ця технологія стала доступна для виробництва в промислових масштабах.
Неодимовий магніт являє собою складне хімічна сполука, що складається з декількох компонентів. Основним елементом цього сплаву є метал латнадоідной групи - неодим, що підвищують сполуками заліза і бору. Використання рідкоземельних металів відкриває величезні можливості у виробництві надпотужних магнітів. Їх сила зчеплення перевершує ферритові сплави. Розірвати дві великі пластини неодімових магнітів руками неможливо, а для їх розчеплення знадобляться інструменти.
Поява неодімових магнітів довелося на 90-і роки минулого століття. Навіть сьогодні їх виробництво вважається недешевим. Висока вартість цих рідкоземельних сплавів викликана обмеженою здобиччю неодиму. Хоча сучасні технології і дозволили трохи знизити собівартість цієї продукції, її ціна ще залишається досить високою. На вартість рідкоземельних магнітів впливають і численні патенти розробників, які необхідні кожному виробнику.

Види неодімових магнітів

Технологія виробництва сплавів з рідкоземельних металів дозволять випускати магніти різної форми і розмірів. Сферична або плоска форма для таких виробів стала нормою і залежить тільки від потреб кінцевого споживача. Сьогодні у продажу можна легко знайти магнітні диски і шайби, куби, кулі і пластини. У таких виробах ще на етапі виробництва можна передбачити отвір під кріплення або створити магніт складної геометричної форми.
Неодимові сплави не обов'язково повинні виготовляється у вигляді металевої заготовки. Цим виробам можна надати форму гнучкого магнітопластов, який широко використовується при виготовленні сувенірів. Для такої продукції особливо затребуваний магнітний вініл, який бачив практично кожен у вигляді листівок на холодильнику. Уже відлитий неодимовому сплаву надати потрібну форму дуже складно, і такі операції проводяться на етапі формування і пресування.

Виробництво рідкоземельних магнітів

Виготовлення надпотужних магнітів вимагає високоточного виробництва і суворого дотримання технічних нормативів. Для виготовлення таких сплавів використовуються спеціальні печі, в яких відбувається спікання всіх компонентів. Наявність повітря порушить протягом хімічних реакцій, і основне виробництво виконується в розрядженою атмосфері інертного або умовах вакууму.
Основним компонентом для виготовлення супермагнітами є рідкоземельні неодим. Всі виробничі процеси контролюються автоматикою, яка виключає найменші відхилення від норми. Етапи виготовлення магнітів проводяться в наступному порядку:

• роздроблення компонентів до порошкоподібної консистенції;
• пресування порошку для додання виробу заданої форми;
• формування напрямку вектора магнітного поля;
• спікання порошку до освіти сплаву металу;
• намагнічування і нанесення захисної оболонки.

Такий технологічний процес вимагає складного обладнання та добре підготовленого персоналу. Сьогодні виробники випускають магніти у вигляді куба, диска, кулі та інших форм. Зміняться може не тільки величина магнітного поля, а й еластичність вироби або значення температурного режиму роботи.

Характеристики параметрів магнітного поля

Надпотужні магніти розрізняються не тільки за формою, а й технічним параметрам. Споживач може придбати такий виріб орієнтуючись на силу зчеплення, форму, розміри і робочу температуру. Варто відзначити, що магнітна енергія являє собою статичний параметр, який не залежить від розмірів магніту. Основні показники, які впливають на силу зчеплення полягають в наступних характеристиках;

• площа робочої поверхні магніту;
• магнітні властивості використовуваних металів;
• дефекти і кривизна поверхні магніту;
• наявність корпусу і вологість повітря;
• форма і габарити супермагнітами.

Виходячи з даних параметрів нескладно визначити, що чим більше магніт і ширше його робоча поверхня, тим більше буде його сила зчеплення. Наявність нерівностей або корозійних процесів на робочій поверхні впливає на силу тяжіння, яка може значно знизитися.

Вплив температури на магнетизм

Значення температури навколишнього середовища має прямий вплив на характеристики магнітного поля неодімових сплавів. Такі показники зазначаються в буквеної частини маркування магнітів. Діапазон робочих температур таких виробів досить широкий, що дозволяє легко підібрати відповідний інтервал значень. Мінімальна межа для цих рідкоземельних металів складає до 80 С і позначається буквою N. Можна вибрати магніт з межею температур в 100, 120, 150 і 180 С, а верхня межа знаходиться на позначці 200 С.
Негативні температури не роблять вплив на магнетизм і обмежень на застосування їх на морозі не існує. Втрати супермагнітами своїх властивостей можна легко уникнути, якщо вибрати виріб відповідно до робочих температурами. Сьогодні виробники надають повну інформацію про характеристики магнітів, яка вказана в його буквено-цифровому коді. Прочитавши такі значення, буде нескладно дізнатися клас магніту, напруженість його поля, залишкову індукцію і діапазон робочих температур.

Показники спрямованості магнітного поля

Вектор магнітного поля безпосередньо впливає не силу зчеплення і важливо правильно поставити його напрямок. Такі роботи проводяться на високотехнологічному обладнанні, яке дозволяє сформувати силове поле по заданих параметрах. При виготовленні рідкоземельних супермагнітами їх вектор може мати такі спрямованості:

• аксіальне;
• радіальне;
• діаметральне.

Для промислового і побутового застосування найбільш затребуване аксіальне намагнічування. У цьому випадку вектор магнітного поля проходить по товщині виробу. Таке розташування забезпечує найбільшу силу зчеплення, що перевершує будь-які інші варіанти. При радіальному способі намагнічування, спрямованість поля проходить від центру до радіусу. Діаметральна намагнічування здійснюється уздовж діаметра, тобто на всі боки. Такий вектор спрямованості часто використовується в різних електронних приладах.

Переваги неодімових магнітів

Поява супермагнітами послужило поштовхом у вдосконаленні технологій. Їх величезна сила зчеплення використовується в медицині, промисловості та побутовій сфері. Ця технологія дозволила зменшити вагу і розмір багатьох приладів. Серед переваг неодімових сплавів варто відзначити наступні характеристики:

• висока сила зчеплення при невеликих розмірах;
• мінімальне розмагнічування в процесі експлуатації;
• надійність фіксації на металевій поверхні;
• величезний вибір типорозмірів і форми виливки.

Не менш важливо і сталість магнітного поля. Неодимовий Супермагнит володіє статичними характеристиками, які практично незмінні протягом усього періоду експлуатації. Сьогодні магніти можна купити в формі прямокутника, диска, кулі або у вигляді вироби більш складної геометричної форми.

Обмеження неодімових магнітів

Незважаючи на генерацію потужного магнітного поля, супермагнітами мають і деякі недоліки. Такі вироби погано протистоять спрямованої ударного навантаження і можуть розкришитися від сильного удару. Серед слабких сторін рідкоземельних сплавів потрібно відзначити такі якості:

• відносно невисока стійкість до фізичних навантажень;
• складність механічної обробки готового виробу;
• обмежений діапазон вибору робочих температур;

Деякі обмеження можна легко подолати, за рахунок правильного підбору магніту. Неодимові сплави випускаються в різній конфігурації, що дозволяє вибрати виріб для роботи в потрібному температурному режимі. Рідкоземельні магніти сьогодні покриваються захисною оболонкою, що також покращує їх характеристики і виключає корозійні процеси. Крім того, супермагнітами не потребують механічної обробки, так як представлені на ринку в різному виконанні.

Область застосування супермагнітами

Сьогодні магніти затребувані у всіх областях виробництва. Їх використовують для уловлювання металевих частинок, фіксації різних елементів, або як складову частину датчиків і приладів. Електронна промисловість, робототехніка, фармакологія і багато інші галузі важко уявити без використання потужних магнітів. Їх застосовують в електродвигунах, металошукачі, на лініях складальних цехів і в наукових лабораторіях. Такі вироби не мають критичного впливу на здоров'я і надійні в роботі.
Неодимові магніти широко застосовуються і в побуті. Дана продукція особливо затребувана при виготовленні сувенірів. Такий кріплення легко фіксується на металевій поверхні, а висока сила зчеплення не допускає зісковзування сувеніра. Магніти міцно з'єднуються і один з одним, а їх використання не зіпсує папір, тканину або інші матеріали. Супермагнит з великою робочою площею легко зупинить прилади обліку і не стане причиною їх виходу з ладу. Неодимові магніти практично не мають обмежень у застосуванні і підходять як для виготовлення іграшок, так і складної електроніки.

 

 

---