Jun 12, 2019

Magnet Neodymium-Iron-Boron

Tinggalkan pesanan

Magnet neodymium (juga dikenali sebagai NdFeB, magnet NIB atau Neo), jenis magnet jarang-bumi yang paling banyak digunakan, adalah magnet kekal yang diperbuat daripada aloi neodymium, besi, dan boron untuk membentuk struktur kristal tetragonal Nd2Fe14B. Dibangunkan secara bebas pada tahun 1982 oleh General Motors dan Logam Khas Sumitomo, magnet neodymium adalah jenis magnet kekal yang boleh didapati secara komersil. Mereka telah menggantikan jenis magnet lain dalam banyak aplikasi dalam produk moden yang memerlukan magnet kekal yang kuat, seperti motor dalam alat tanpa wayar, pemacu cakera keras, dan pengikat magnet.

Neodymium adalah logam yang merupakan ferromagnetik (lebih spesifik ia memperlihatkan sifat-sifat antiferromagnetik), yang bermaksud seperti besi ia boleh menjadi magnet untuk menjadi magnet, tetapi suhu Curie (suhu di atas yang ferromagnetismnya hilang) adalah 19 K (-254 ° C ), jadi dalam bentuk tulen yang magnetinya hanya muncul pada suhu yang sangat rendah. Walau bagaimanapun, sebatian neodymium dengan logam peralihan seperti besi boleh mempunyai suhu Curie di atas suhu bilik, dan ini digunakan untuk membuat magnet neodymium.

Kekuatan magnet neodymium disebabkan oleh beberapa faktor. Yang paling penting ialah struktur kristal tetragonal Nd 2 Fe 14 B mempunyai anisotropi magnetik kristalin yang sangat tinggi ( H A ~ 7 T - kekuatan medan magnet H dalam unit A / m berbanding momen magnet dalam A · m 2 ). Ini bermakna kristal bahan yang secara sengaja magnetkan sepanjang paksi kristal tertentu tetapi sangat sukar untuk mengarahkan arah lain. Seperti magnet lain, aloi magnet neodymium terdiri daripada butiran mikrokristalin yang diselaraskan dalam medan magnet yang kuat semasa pembuatan supaya paksi magnet mereka semua menunjukkan arah yang sama. Rintangan kisi kristal untuk mengubah arah magnetisasi memberikan kompaun yang sangat tinggi atau rintangan untuk menjadi demagnetized.

Atom neodymium juga boleh mempunyai momen magnetik yang besar kerana ia mempunyai 4 elektron yang tidak berpasangan dalam struktur elektronnya berbanding dengan (secara purata) 3 dalam besi. Dalam magnet, ia adalah elektron yang tidak berpasangan, sejajar supaya mereka berputar ke arah yang sama, yang menghasilkan medan magnet. Ini memberikan sebatian Nd 2 Fe 14 B magnetisasi ketepuan tinggi ( J s ~ 1.6 T atau 16 kG) dan biasanya 1.3 teslas. Oleh itu, kerana kepadatan tenaga maksimum adalah berkadar dengan J s 2 , fasa magnet ini berpotensi untuk menyimpan sejumlah besar tenaga magnetik ( BH max ~ 512 kJ / m 3 atau 64 MG · Oe). Nilai tenaga magnetik ini kira-kira 18 kali lebih besar daripada magnet "biasa" mengikut kelantangan. Harta ini lebih tinggi dalam aloi NdFeB daripada magnet samarium kobalt (SmCo), yang merupakan magnet magnet jarang-bumi yang pertama dikomersialkan. Dalam praktiknya, sifat magnet magnet neodymium bergantung pada komposisi aloi, struktur mikro, dan teknik pembuatan yang digunakan.

Struktur kristal Nd 2 Fe 14 B boleh digambarkan sebagai lapisan seli atom besi dan sebatian neodymium-boron. Atom boron diamagnet tidak menyumbang terus kepada daya tarikan tetapi meningkatkan perpaduan dengan ikatan kovalen yang kuat. Kandungan nadir bumi yang agak rendah (12% oleh jumlah) dan kelimpahan relatif neodymium dan besi berbanding dengan samarium dan kobalt menjadikan magnet neodymium lebih murah daripada magnet samarium-kobalt.


Hantar pertanyaan