NdFeB චුම්බක

Neodymium Magnets / NdFeB Magnets යනු කුමක්ද?

වඩාත් පොදු වර්ගයදුර්ලභ පෘථිවි චුම්බකයක්NdFeB, NIB, හෝ Neo චුම්බකයක් ලෙස පොදුවේ හඳුන්වන neodymium චුම්බකයකි.නියෝඩියමියම්, යකඩ සහ බෝරෝන් ඒකාබද්ධ කර ස්ථිර චුම්බකයේ Nd2Fe14B ටෙට්‍රාගෝන ස්ඵටික ව්‍යුහය නිර්මාණය කරන ලදී.නියෝඩියමියම් චුම්බක යනු දැනට වෙළඳපොලේ ඇති ශක්තිමත්ම ස්ථිර චුම්බක වර්ගයයි.ඒවා 1984 දී ජෙනරල් මෝටර්ස් සහ සුමිටෝමෝ විශේෂ ලෝහ විසින් වෙන වෙනම සංවර්ධනය කරන ලදී.

භාවිතා කරන නිෂ්පාදන ක්‍රමය අනුව, NdFeB චුම්බක ලෙස වර්ග කළ හැක.සින්ටර් කර ඇතහෝ බැඳී ඇත.රැහැන් රහිත මෙවලම්වල විදුලි මෝටර, දෘඪ තැටි ධාවකයන් සහ චුම්බක ගාංචු වැනි බලගතු ස්ථිර චුම්බක අවශ්‍ය වන සමකාලීන භාණ්ඩවල බොහෝ යෙදුම් වලදී, ඒවා වෙනත් වර්ගවල චුම්බක වෙනුවට ආදේශ කර ඇත.

ශක්තිය පැහැදිලි කිරීම

නියෝඩියමියම් යනු ප්‍රති-ෆෙරෝ චුම්භක ලෝහයක් වන අතර එය පිරිසිදු වූ විට චුම්භක ලක්ෂණ පෙන්නුම් කරයි, නමුත් 19 K (254.2 °C; 425.5 °F) ට අඩු උෂ්ණත්වවලදී පමණි.කාමර උෂ්ණත්වයට වඩා කියුරි උෂ්ණත්වය සහිත යකඩ වැනි ෆෙරෝ චුම්භක සංක්‍රාන්ති ලෝහ සහිත නියෝඩියමියම් සංයෝග නියෝඩියමියම් චුම්බක නිර්මාණය කිරීමට යොදා ගනී.

නියෝඩියමියම් චුම්බකවල ශක්තිය විවිධ දේවල එකතුවකි.වඩාත්ම වැදගත් වන්නේ ටෙට්‍රාගෝන Nd2Fe14B ස්ඵටික ව්‍යුහයේ අතිශය ඉහළ ඒකක්ෂීය චුම්බක ස්ඵටික ඇනිසොට්‍රොපි (HA 7 T - Am2 හි චුම්බක මොහොතට එරෙහිව A/m ඒකකවල චුම්බක ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය H).මෙම ද්‍රව්‍යයේ ස්ඵටිකයක් යම් ස්ඵටික අක්ෂයක් ඔස්සේ මනාප ලෙස චුම්භක වන නමුත් වෙනත් දිශාවලට චුම්භක වීම අතිශයින් අභියෝගාත්මක බව මෙයින් පෙන්නුම් කරයි.නියෝඩියමියම් චුම්බක මිශ්‍ර ලෝහය, අනෙකුත් චුම්බක මෙන්, නිපදවීමේදී ක්ෂුද්‍ර ස්ඵටික ධාන්‍ය වලින් සෑදී ඇති අතර ඒවා ප්‍රබල චුම්බක ක්ෂේත්‍රයක පෙළගස්වා ඇති අතර ඒවායේ චුම්බක අක්ෂ සියල්ලම එකම දිශාවට යොමු වේ.ස්ඵටික දැලිසෙහි චුම්භකත්වයේ දිශාව වෙනස් කිරීමට ඇති ප්‍රතිරෝධය හේතුවෙන් සංයෝගයට අතිශයින් ඉහළ බලහත්කාරයක් හෝ demagnetization සඳහා ප්‍රතිරෝධයක් ඇත.

සින්ටර් කළ NdFeB චුම්බක
බන්ධිත NdFeB සම්පීඩක චුම්බක

එහි ඉලෙක්ට්‍රෝන ව්‍යුහයේ යුගල නොකළ ඉලෙක්ට්‍රෝන හතරක් අඩංගු වන නිසා (සාමාන්‍යයෙන්) යකඩ තුනකට සාපේක්ෂව, නියෝඩියමියම් පරමාණුවට සැලකිය යුතු චුම්භක ද්වි ධ්‍රැව අවස්ථාවක් ලබා ගැනීමට හැකි වේ.චුම්බකයක යුගල නොකළ ඉලෙක්ට්‍රෝන ඒවායේ භ්‍රමණය එකම දිශාවට මුහුණ ලා ඇති පරිදි පෙළගස්වා චුම්භක ක්ෂේත්‍රය නිපදවයි.මෙහි ප්‍රතිඵලය වන්නේ Nd2Fe14B සංයෝගය (Js 1.6 T හෝ 16 kG) සඳහා ශක්තිමත් සන්තෘප්ත චුම්භකීකරණයක් සහ ටෙස්ලා 1.3 ක සාමාන්‍ය අවශේෂ චුම්භකකරණයකි.එහි ප්‍රතිඵලයක් වශයෙන්, ඉහළම ශක්ති ඝනත්වය Js2 ට සමානුපාතික වන බැවින්, මෙම චුම්බක අදියර සැලකිය යුතු ප්‍රමාණයක චුම්බක ශක්තිය (BHmax 512 kJ/m3 හෝ 64 MGOe) ගබඩා කිරීමේ හැකියාව ඇත.

මෙම චුම්බක ශක්ති අගය පරිමාවෙන් 18 ගුණයක් සහ ස්කන්ධයෙන් 12 ගුණයක් "සාමාන්‍ය" ෆෙරයිට් චුම්බකවලට වඩා විශාල වේ.Samarium cobalt (SmCo), වාණිජමය වශයෙන් ලබා ගත හැකි පළමු දුර්ලභ-පෘථිවි චුම්බකයේ මෙම චුම්බක ශක්ති ලක්ෂණයේ NdFeB මිශ්‍ර ලෝහවලට වඩා අඩු මට්ටමක පවතී.නියෝඩියමියම් චුම්බකවල චුම්බක ලක්ෂණ ඇත්ත වශයෙන්ම මිශ්‍ර ලෝහයේ ක්ෂුද්‍ර ව්‍යුහය, නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය සහ සංයුතිය මගින් බලපායි.

Nd2Fe14B ස්ඵටික ව්‍යුහය තුළ යකඩ පරමාණු සහ නියෝඩියමියම්-බෝරෝන් සංයෝගය විකල්ප ස්ථර වල දක්නට ලැබේ.ඩයමැග්නටික් බෝරෝන් පරමාණු ශක්තිමත් සහසංයුජ බන්ධන හරහා එකමුතුව ප්‍රවර්ධනය කරන නමුත් චුම්භකත්වයට සෘජුවම දායක නොවේ.සංසන්දනාත්මකව අඩු දුර්ලභ පෘථිවි සාන්ද්‍රණය (පරිමාවෙන් 12%, ස්කන්ධයෙන් 26.7%) මෙන්ම සමරියම් සහ කොබෝල්ට් වලට සාපේක්ෂව නියෝඩියමියම් සහ යකඩ සාපේක්ෂ වශයෙන් ලබා ගැනීම හේතුවෙන් නියෝඩියමියම් චුම්බක සමරියම්-කොබෝල්ට් චුම්බකවලට වඩා මිලෙන් අඩුය.

දේපළ

ශ්‍රේණි:

නියෝඩියමියම් චුම්බකවල උපරිම ශක්ති නිෂ්පාදනය - ඒකක පරිමාවකට චුම්බක ප්‍රවාහ නිෂ්පාදනයට අනුරූප වේ - ඒවා වර්ගීකරණය කිරීමට භාවිතා කරයි.ශක්තිමත් චුම්බක ඉහළ අගයන් මගින් පෙන්නුම් කෙරේ.සින්ටර් කරන ලද NdFeB චුම්බක සඳහා ලොව පුරා පිළිගත් වර්ගීකරණයක් ඇත.ඒවායේ අගය 28 සිට 52 දක්වා පරාසයක පවතී. Neodymium, හෝ sintered NdFeB චුම්බක, අගයන් වලට පෙර ආරම්භක N මගින් දැක්වේ.අගයන් අනුගමනය කරන්නේ සහජ බලහත්කාරය සහ උපරිම ක්‍රියාකාරී උෂ්ණත්වයන් දක්වන අකුරු, ඒවා කියුරි උෂ්ණත්වය සමඟ ධනාත්මකව සහසම්බන්ධ වන අතර පෙරනිමියෙන් (80 °C හෝ 176 °F) සිට TH (230 °C හෝ 446 °F) දක්වා පරාසයක පවතී. .

ශ්රේණිසින්ටර් කළ NdFeB චුම්බක:

N30-N56, N30M-N52M, N30H-N52H, N30SH-N52SH, N28UH-N45UH, N28EH-N42EH, N30AH-N38AH

චුම්බක ගුණ:

ස්ථීර චුම්බක එකිනෙකට වෙනස් කිරීමට භාවිතා කරන වැදගත් ලක්ෂණ අතර:

නැවත පණ ගැන්වීම(Br),එය චුම්බක ක්ෂේත්‍රයේ ශක්තිය ප්‍රමාණනය කරයි.

බලහත්කාරය(Hci),ද්රව්යයේ demagnetization ප්රතිරෝධය.

උපරිම බලශක්ති නිෂ්පාදනය(BHmax),චුම්බක ප්‍රවාහ ඝනත්වය (B) වාරයේ විශාලතම අගය

චුම්බක ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය, චුම්බක ශක්තියේ ඝනත්වය (H) මනිනු ලබයි.

කියුරි උෂ්ණත්වය (TC), ද්රව්යයක් චුම්බක වීම නතර වන ලක්ෂ්යය.

Demagnetization curve

නියෝඩයිමියම් චුම්බක අනෙකුත් චුම්බක වර්ග අභිබවා යයි, නැවත සකස් කිරීම, බලහත්කාරය සහ බලශක්ති නිෂ්පාදනය අනුව, නමුත් බොහෝ විට අඩු කියුරි උෂ්ණත්වයන් ඇත.Terbium සහ dysprosium යනු ඉහළ කියුරි උෂ්ණත්වයන් සහ ඉහළ උෂ්ණත්ව ඉවසීමකින් නිර්මාණය කර ඇති විශේෂ නියෝඩියමියම් චුම්බක මිශ්‍ර ලෝහ දෙකකි.නියෝඩියමියම් චුම්බකවල චුම්බක ක්‍රියාකාරිත්වය පහත වගුවේ ඇති අනෙකුත් ස්ථිර චුම්බක වර්ග සමඟ සැසඳේ.

චුම්බක Br(ටී) එච්.සී.ජේ(kA/m) BHmaxkJ/m3 TC
(℃) (℉)
Nd2Fe14B, සින්ටර් කර ඇත 1.0-1.4 750-2000 200-440 310-400 කි 590-752
Nd2Fe14B, බැඳී ඇත 0.6-0.7 600-1200 කි 60-100 310-400 කි 590-752
SmCo5, සින්ටර් කර ඇත 0.8-1.1 600-2000 120-200 කි 720 1328
Sm(Co, Fe, Cu, Zr)7 සින්ටර් කර ඇත 0.9-1.15 450-1300 150-240 800 1472
AlNiCi, සින්ටර්ඩ් 0.6-1.4 275 10-88 700-860 1292-1580
Sr-Ferrite, සින්ටර්ඩ් 0.2-0.78 100-300 කි 10-40 450 842

විඛාදන ගැටළු

සින්ටර් කරන ලද චුම්බකයක ධාන්ය මායිම් සින්ටර් කරන ලද Nd2Fe14B හි විඛාදනයට විශේෂයෙන් ගොදුරු වේ.මේ ආකාරයේ විඛාදනය මතුපිට ස්ථරයක් ඉරිතලා යාම හෝ චුම්බකයක් කුඩා චුම්බක අංශු කුඩු බවට පත් වීම වැනි සැලකිය යුතු හානියක් ඇති කළ හැකිය.

බොහෝ වාණිජ භාණ්ඩ පරිසරයට නිරාවරණය වීම නැවැත්වීම සඳහා ආරක්ෂිත ආවරණයක් ඇතුළත් කිරීමෙන් මෙම අවදානම විසඳයි.වඩාත් සුලභ ආලේපන වන්නේ නිකල්, නිකල්-තඹ-නිකල් සහ සින්ක් වන අතර අනෙකුත් ලෝහ ද භාවිතා කළ හැකි අතර පොලිමර් සහ ලැකර් ආරක්ෂිත වේ.ආලේපන.

උෂ්ණත්ව බලපෑම්

Neodymium සතුව සෘණ සංගුණකයක් ඇත, එනම් උෂ්ණත්වය ඉහළ යන විට බලහත්කාරය සහ උපරිම චුම්බක ශක්ති ඝනත්වය (BHmax) යන දෙකම පහත වැටේ.පරිසර උෂ්ණත්වයේ දී, නියෝඩියමියම්-යකඩ-බෝරෝන් චුම්බක ඉහළ බලහත්කාරයක් ඇත;කෙසේ වෙතත්, උෂ්ණත්වය 100 °C (212 °F) ට වඩා වැඩි වන විට, 320 °C හෝ 608 °F පමණ වන කියුරි උෂ්ණත්වයට ළඟා වන තෙක් බලහත්කාරය වේගයෙන් පහත වැටේ.මෙම බලහත්කාරය අඩුවීම සුළං උත්පාදක, දෙමුහුන් මෝටර වැනි ඉහළ-උෂ්ණත්ව යෙදුම්වල චුම්බකයේ කාර්යක්ෂමතාව සීමා කරයි. උෂ්ණත්ව උච්චාවචනයන් හේතුවෙන් කාර්ය සාධනය පහත වැටීම වැළැක්වීම සඳහා, ටර්බියම් (Tb) හෝ dysprosium (Dy) එකතු කරනු ලැබේ, එමඟින් පිරිවැය වැඩි වේ. චුම්බකය.

අයදුම්පත්

එහි වැඩි ශක්තිය නිසා යම් යෙදුමක් සඳහා කුඩා, සැහැල්ලු චුම්බක භාවිතා කිරීමට ඉඩ සලසයි, ශක්තිමත් ස්ථිර චුම්බක අවශ්‍ය වන සමකාලීන තාක්‍ෂණයේ ගණන් කළ නොහැකි යෙදුම් බොහොමයක නියෝඩියමියම් චුම්බක ඇල්නිකෝ සහ ෆෙරයිට් චුම්බක ආදේශ කර ඇත.මෙන්න උදාහරණ කිහිපයක්:

පරිගණක දෘඪ තැටි සඳහා ප්රධාන ක්රියාකාරී යන්ත්ර

යාන්ත්‍රික විද්‍යුත් සිගරට් වෙඩි තැබීමේ ස්විච

දොරවල් සඳහා අගුල්

හෙඩ්ෆෝන් සහ ස්පීකර්

ජංගම දුරකථන ස්පීකර් සහ ස්වයංක්‍රීය නාභිගත කිරීමේ යන්ත්‍ර

පරිගණක දෘඪ තැටි
චුම්බක කප්ලිං සහ ෙබයාරිං

සර්වෝමෝටර්ස්සහ සමමුහුර්ත මෝටර

එසවුම් සහ සම්පීඩක සඳහා මෝටර්

ස්පින්ඩල් සහ ස්ටෙපර් මෝටර

දෙමුහුන් සහ විදුලි මෝටර් රථ ධාවකය

සුළං ටර්බයින සඳහා විදුලි ජනක යන්ත්ර (ස්ථිර චුම්බක උත්තේජනයක් සහිත)

සර්වෝ මෝටර්ස්

හඬ දඟර

සිල්ලර මාධ්‍ය කේස් විසංයෝජනය

බලගතු නියෝඩියමියම් චුම්බක ක්‍රියාවලි කර්මාන්තවලදී විදේශීය දේහ අල්ලා ගැනීමට සහ නිෂ්පාදන සහ ක්‍රියාවලීන් ආරක්ෂා කිරීමට යොදා ගනී.

නියෝඩියමියම් චුම්බකවල වැඩි ප්‍රබලතාවය චුම්භක ආභරණ ගාංචු, ළමා චුම්බක ගොඩනැඟිලි කට්ටල (සහ අනෙකුත් නියෝඩියමියම් වැනි නව භාවිතයන් සඳහා ආභාෂය ලබා දී ඇත.චුම්බක සෙල්ලම් බඩු), සහ වත්මන් ක්රීඩා පැරෂුට් උපකරණවල වසා දැමීමේ යාන්ත්රණයේ කොටසක් ලෙස.ඒවා "Buckyballs" සහ "Buckycubes" ලෙසින් හැඳින්වෙන කලක් ජනප්‍රිය වූ ඩෙස්ක්-සෙල්ලම් චුම්බකවල ප්‍රධාන ලෝහය වේ, කෙසේ වෙතත් එක්සත් ජනපදයේ සමහර වෙළඳසැල් ළමා ආරක්ෂාව පිළිබඳ ගැටළු හේතුවෙන් ඒවා විකිණීමෙන් වැළකී සිටීමට තීරණය කර ඇති අතර ඒවා කැනඩාවේ තහනම් කර ඇත. එකම හේතුව නිසා.

අධි සන්නායක චුම්බක සඳහා විකල්පයක් ලෙස විකිරණ අංශවල ශරීරය බැලීමට භාවිතා කරන විවෘත චුම්භක අනුනාද රූප (MRI) ස්කෑනර් මතුවීමත් සමඟ, නියෝඩියමියම් චුම්බකවල ශක්තිය සහ චුම්බක ක්ෂේත්‍ර සමජාතීයතාවය වෛද්‍ය ක්ෂේත්‍රයේ නව අවස්ථා විවර කර ඇත.

නියෝඩියමියම් චුම්බක ආමාශයික ප්‍රත්‍යාවර්ත රෝගයට ප්‍රතිකාර කිරීම සඳහා ශල්‍යකර්මයෙන් බද්ධ කරන ලද ප්‍රති-ප්‍රතිප්‍රවාහ පද්ධතියක් ලෙස භාවිතා කරයි, එය පහළ esophageal sphincter (GERD) වටා ශල්‍යකර්මයෙන් බද්ධ කරන ලද චුම්බක කලාපයකි.චුම්බක ක්ෂේත්‍ර පිළිබඳ සංවේදී සංවේදනය සක්‍රීය කිරීම සඳහා ඒවා ඇඟිලිවල තැන්පත් කර ඇත, මෙය පර්යේෂණාත්මක මෙහෙයුමක් වුවද එය ජෛව හැකර්වරුන් සහ ඇඹරුම් යන්තයන් පමණක් හුරුපුරුදුය.

සියලුම NdFeB චුම්බක

Sintered NdFeB චුම්බක ඉහළම චුම්බක ගුණාංග ඇති අතර දොර අගුල්, මෝටර, ජනක යන්ත්‍ර සහ බර කාර්මික සංරචක ඇතුළු අංශ ගණනාවක භාවිතා වේ.

බන්ධිත සම්පීඩිත චුම්බක එන්නත් අච්චු කරන ලද චුම්බකවලට වඩා ශක්තිමත් ය.

ඉන්ජෙක්ෂන් ප්ලාස්ටික් NdFeB මැග්නට් යනු ස්ථීර චුම්බක කුඩු සහ ප්ලාස්ටික් වලින් සමන්විත නව පරම්පරාවේ සංයුක්ත ද්‍රව්‍යයක් වන අතර එය අසාමාන්‍ය චුම්භක සහ ප්ලාස්ටික් ගුණාංග මෙන්ම ඉහළ නිරවද්‍යතාවයක් සහ ආතති ප්‍රතිරෝධයක් ඇත.


ප්රධාන යෙදුම්

ස්ථිර චුම්බක සහ චුම්බක එකලස් නිෂ්පාදකයා