آهنربای نئودیمیم
آهنربای نئودیمیُم (همچنین به آن آهنربای NdFeB، ان‌آی‌بی یا نئو نیز می‌گویند) پرکاربردترین نوع از آهنربای خاک-کمیاب است[۱]. این یک آهنربای دائمی است که از آلیاژ نئودیمیم، آهن و بور ساخته می‌شود و ساختار بلوری چهارگوشه‌ای Nd2Fe14B را تشکیل می‌دهد.[۲] آهنربا نئودیمیم به‌طور مستقل در سال ۱۹۸۴ توسط جنرال موتورز و فلزات ویژه سومیتومو توسعه یافته‌است[۳][۴][۵]، قوی‌ترین نوع آهنربای دائمی موجود در بازار است.[۶][۷] به دلیل فرایندهای مختلف تولید، آنها به دو زیر گروه تقسیم می‌شوند، یعنی آهنرباهای NdFeB متخلخل و آهنرباهای NdFeB پیوند خورده.[۸][۹] آنها در بسیاری از کاربردها در محصولات مدرن که به آهنرباهای دائمی قوی احتیاج دارند، جایگزین انواع دیگر آهنرباها، مانند موتورهای الکتریکی در تجهیزات بدون‌هسته، درایوهای دیسک سخت و چفت و بست مغناطیسی شده‌اند.
خواص مغناطیسی
[ویرایش]برخی از خواص مهم مورد استفاده برای مقایسه آهنربای دائمی عبارتند از:
- مغناطش باقی‌مانده (Br)، که قدرت میدان مغناطیسی را اندازه‌گیری می‌کند.
- وادارندگی (Hci)، مقاومت مواد در برابر وامغناطیده (به انگلیسی: demagnetized).
- حاصل‌ضرب بیشینه انرژی (BHmax)، چگالی انرژی مغناطیسی،[۱۰] با حداکثر مقدار چگالی شار مغناطیسی (B) ضربدر شدت میدان مغناطیسی (H) مشخص می‌شود.
- دمای کوری (TC)، دمایی که ماده، مغناطیس خود را از دست می‌دهد.
آهنرباهای نئودیمیم ماندگاری بالاتری دارند، از وادارندگی و انرژی بسیار بالاتری برخوردارند، اما اغلب دمای کوری پایین‌تر از سایر آهنرباها دارند. آلیاژهای خاص آهنربای نئودیمیم شامل تربیوم و دیسپروزیم تولید شده‌اند که دمای کوری بالاتری دارند و به آنها اجازه می‌دهد دماهای بالاتر را تحمل کنند.[۱۱] جدول زیر کارایی مغناطیسی آهنرباهای نئودیمیم را با انواع دیگر آهنرباهای دائمی مقایسه می‌کند.
| آهنربا | Br (T) |
Hci (kA/ m) |
BHmax
(kJ/m3) |
TC | |
|---|---|---|---|---|---|
| (درجه سانتیگراد) | (درجه فارنهایت) | ||||
| Nd2Fe14B، پیوندی | ۱٫۰–۱٫۴ | ۷۵۰–۲۰۰۰ | ۲۰۰–۴۴۰ | ۳۱۰–۴۰۰ | ۵۹۰–۷۵۲ |
| Nd2Fe14B، متخلخل | ۰٫۶–۰٫۷ | ۶۰۰–۱۲۰۰ | ۶۰–۱۰۰ | ۳۱۰–۴۰۰ | ۵۹۰–۷۵۲ |
| SmCo5 متخلخل | ۰٫۸–۱٫۱ | ۶۰۰–۲۰۰۰ | ۱۲۰–۲۰۰ | ۷۲۰ | ۱۳۲۸ |
| Sm(Co, Fe, Cu, Zr)7، متخلخل | ۰٫۹–۱٫۱۵ | ۴۵۰–۱۳۰۰ | ۱۵۰–۲۴۰ | ۸۰۰ | ۱۴۷۲ |
| آلنیکو، متخلخل | ۰٫۶–۱٫۴ | ۲۷۵ | ۱۰–۸۸ | ۷۰۰–۸۶۰ | ۱۲۹۲–۱۵۸۰ |
| اس‌آر-فریت، متخلخل | ۰٫۲–۰٫۷۸ | ۱۰۰–۳۰۰ | ۱۰–۴۰ | ۴۵۰ | ۸۴۲ |
جستارهای وابسته
[ویرایش]- لانتانید - عناصر کمیاب زمینی فلزی سه ظرفیتی
- مانده‌گیری آهنربا - جستجوی اجسام فرومغناطیسی در آب‌های آزاد
- آهنربا خاک-کمیاب - آهنرباهای دائمی قوی ساخته شده از آلیاژهای عناصر خاک-کمیاب
- آهنربای ساماریوم-کبالت - آهنربای دائمی قوی ساخته شده از آلیاژ عنصر کمیاب و کبالت
منابع
[ویرایش]- ↑ "What is a Strong Magnet?". The Magnetic Matters Blog. Adams Magnetic Products. October 5, 2012. Archived from the original on 26 March 2016. Retrieved October 12, 2012.
- ↑ Fraden, Jacob (2010). Handbook of Modern Sensors: Physics, Designs, and Applications, 4th Ed. USA: Springer. p. 73. ISBN 978-1-4419-6465-6.
- ↑ Lucas, Jacques; Lucas, Pierre; Le Mercier, Thierry; et al. (2014). Rare Earths: Science, Technology, Production and Use. Elsevier. pp. 224–225. ISBN 978-0-444-62744-5.
- ↑ M. Sagawa; S. Fujimura; N. Togawa; H. Yamamoto; Y. Matsuura (1984). "New material for permanent magnets on a base of Nd and Fe (invited)". Journal of Applied Physics. 55 (6): 2083. Bibcode:1984JAP....55.2083S. doi:10.1063/1.333572.
- ↑ J. J. Croat; J. F. Herbst; R. W. Lee; F. E. Pinkerton (1984). "Pr‐Fe and Nd‐Fe‐based materials: A new class of high‐performance permanent magnets (invited)". Journal of Applied Physics. 55 (6): 2078. doi:10.1063/1.333571.
- ↑
{{cite book}}: Empty citation (help) - ↑ "What are neodymium magnets?". wiseGEEK website. Conjecture Corp. 2011. Retrieved October 12, 2012.
- ↑ Sintered NdFeB Magnets, What are Sintered NdFeB Magnets?
- ↑ Bonded NdFeB Magnets, What are Bonded NdFeB Magnets?
- ↑ "What is Maximum Energy Product / BHmax and How Does It Correspond to Magnet Grade? | Dura Magnetics USA" (به انگلیسی). Retrieved 2020-01-20.
- ↑ As hybrid cars gobble rare metals, shortage looms, Reuters, August 31, 2009.
مطالعه بیشتر
[ویرایش]- MMPA 0100-00, Standard Specifications for Permanent Magnet Materials
- K.H.J. Buschow (1998) Permanent-Magnet Materials and their Applications, Trans Tech Publications Ltd. , Switzerland, شابک ۰−۸۷۸۴۹−۷۹۶-X
- Campbell, Peter (1994). Permanent Magnet Materials and their Application. Permanent Magnet Materials and Their Application. p. 217. Bibcode:1996pmma.book.....C. ISBN 978-0-521-24996-6.
- Furlani, Edward P. (2001). Permanent Magnet and Electromechanical Devices: Materials, Analysis and Applications. London: Academic Press. ISBN 978-0-12-269951-1.
- Brown, D; Ma, Bao-Min; Chen, Zhongmin (2002). "Developments in the processing and properties of NdFeB-type permanent magnets". Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 248 (3): 432–440. Bibcode:2002JMMM..248..432B. doi:10.1016/S0304-8853(02)00334-7.
- The Dependence of Magnetic Properties and Hot Workability of Rare Earth-Iron-Boride Magnets Upon Composition.
پیوند به بیرون
[ویرایش]- Bowley, Roger. "More with Magnets". Sixty Symbols. Brady Haran for the University of Nottingham.