Из чего делают неодимовые магниты: Отличительные особенности неодимовых магнитов — неодимовые и поисковые магниты

Содержание

Отличительные особенности неодимовых магнитов — неодимовые и поисковые магниты

Неодимовые магниты NdFeB самые сильные на сегодняшний день постоянные магниты. Изготавливаются они из сплава, содержащего редкоземельный материал неодим Nd, а также железо и бор. Неодимовые магниты имеют очень высокие показатели остаточной магнитной индукции и устойчивости к размагничиванию. По этим показателям они в разы превосходят обычные чёрные, ферритовые, магниты. Что делает их гораздо более привлекательными при использовании в изделиях и оборудовании, где требуются сильное магнитное поле. Единственный серьёзный недостаток этих магнитов — это довольно высокая цена. При чём, с течением времени, она имеет тенденцию к росту, так как потребности мировой промышленности в сильных магнитах так же постоянно растут. Технический прогресс ускорятся год от года, постоянно выходят новые модели смартфонов, телевизоров, компьютеров, навигаторов и тому подобных высокотехнологичных гаджетов, при производстве которых используются редкоземельные металлы.

Основным же поставщиком, так сказать лидером глобального рынка, является Китайская Народная Республика, контролирующая до 95% поставок редкоземельных материалов, а соответственно и цены на них. Очередное резкое повышение цен было отмечено летом 2017 года, когда за 3 месяца цена на неодим выросла более чем на 50 процентов.

Технические характеристики неодимовых магнитов

Магнитные характеристики закладываются на стадии изготовления магнита и не могут быть изменены в последствии. Основные же параметры это остаточная магнитная индукция и устойчивость к размагничиванию (коэрцитивная сила). Магнитная индукция измеряется в Теслах (Тс) и Гауссах (Гс), 1 Тл = 10000 Гс. Неодимовые магниты имеют остаточную индукцию порядка 1,2-1,4 Тл (12000-14000 Гс). Следует учитывать, что подобные значения могут быть получены только при испытаниях магнитного материала в замкнутой цепи. При измерении же силы магнитного поля на поверхности магнита тесламетр обычно показывает от 200 до 500 мТл (2000-5000 Гс).

К тому же показания остаточной магнитной индукции сильно зависят от формы и размера магнита — чем он больше, тем сильнее будет его магнитное поле. Потери магнитных свойств со временем обычно не превышают 2-3% за 10 лет эксплуатации (естественно, при условии соблюдения температурного режима). Отличительной особенностью неодимовых магнитов является довольно низкая рабочая температура. При сильном нагреве начинается размагничивание материала и чем горячее, тем быстрее протекает этот процесс. Значение температуры, при котором материал начинает терять свои магнитные свойства, называется «точкой Кюри». При этом происходит так называемый «фазовый переход» — быстрое разрушение магнитной структуры вещества. Магниты из обычных марок неодимового сплава, типа N38, N42 и т.п. выдерживают нагрев не выше 80 градусов Цельсия. Это очень ограничивает их применение в оборудовании подверженному сильному нагреву — для нормального функционирования в таких условиях, требуется обеспечить дополнительное охлаждение установки.
Существуют и высокотемпературные марки сплавов, такие как N38H (120°С), N38UH (180°C). Если же требуются более высокие рабочие температуры, то следует рассматривать магниты из материала Альнико (ЮНДК) выдерживающие нагрев до 550°C. Неодимовые магниты чаще всего имеют антикоррозионное покрытие, никелевое или цинковое, реже эпоксидное. Магниты могут выпускаться и совсем совсем без покрытия, но так как они имеют свойство ржаветь во влажной среде, то пользуются они гораздо меньшим спросом. Направление магнитного поля может быть аксиальным (вдоль размера h), диаметральным (вдоль размера D) и радиальным (вдоль размера r).

 

Направление намагниченности:

Магнитные характеристики различных неодимовых сплавов

Марка
материала
Остаточная магнитная индукция Br Коэрцитивная сила
(по току) Hcj
Максимальное энергетическое произведение (BH) max. Рабочая температура t
Tl (Тесла) kG (кГаусс) kA/m kOe MGOe Kj/m3 С
N35 1,17-1,20 11,7-12,0 955 12 35 279 80
N35M 1,17-1,20 11.7-12,0 1115 14 35 279 100
N35H 1,15-1,17 11,5-11,7 1355 17 35 279 120
N35SH
1,17-1,20
11,7-12,0 1590 20 35 279 150
N35UH 1,17-1,20 11,7-12,0 1990 25 35 279 180
N38 1,17-1,20 12,2-12,6 955 12 38 303 80
N38M 1,22-1,26 12,2-12,6 1115 14 38 303 100
N38H
1,22-1,26
12,2-12,6 1355 17 38 303 120
N38SH 1,22-1,26 12,2-12,6 1590 20 38 303 160
N38UH 1,22-1,26 12,2-12,6 1990 25 38 303 180
N40 1,26-1,29 12,6-12,9 955 12 40 318 80
N40M 1,26-1,29 12,6-12,9 1115 14 40 318 100
N40H 1,26-1,29 12,6-12,9 1355 17 40 318 120
N40SH 1,26-1,29 12,6-12,9 1590 20 40 318 160
N40UH 1,26-1,29 12,6-12,9 1990 25 40 318 180
N42 1,30-1,33 13,0-13,3 955 12 42 334 80
N42M 1,30-1,33 13,0-13,3 1115 14 42 334 100
N42H 1,30-1,33 13,0-13,3 1355 17 40 318 120
N42SH 1,3-1,33 13,0-13,3 1590 20 42 334 160
N45 1,33-1,37 13,3-13,7 955 12 45 358 80
N45M 1,33-1,37 13,3-13,7 1115 14 45 358 100
N45H 1,33-1,37 13,3-13,7 1355 17 45 358 120
N48 1,36-1,42 13,6-14,2 955 12 48 382 80
N48M
1,36-1,42
13,6-14,2 1115 14 48 382 100
N48H 1,36-1,42 13,6-14,2 1355 17 48 382 120
N50 1,41-1,45 14,1-14,5 876 11 50 398 70

Применение неодимовых магнитов

Неодимовые магниты получили широкое распространение в различных сферах человеческой деятельности.

Благодаря своим высоким эксплуатационным показателям они массово используются при производстве радиоаппаратуры, измерительных приборов, бытовой техники, медицинского оборудования, мобильных телефонов и прочих высокотехнологичных гаджетов. Высоким спросом пользуются эти магниты у производителей ветрогенераторов. Используется неодим и для производства поисковых магнитов, для справки — магнитная рыбалка это интересное, набирающее популярность, хобби. Для обеспечения потребностей потребителей, неодимовые магниты производятся самых различных форм и размеров и способны удовлетворить самый взыскательный спрос. Магниты могут быть изготовлены в форме диска, куба, стержня, цилиндра, призмы, бруска, кольца, сектора или шара. Кроме стандартных геометрических форм, возможно изготовление и более сложных и причудливых конфигураций — свойства материала это позволяют.

Техника безопасности про обращении с неодимовыми магнитами

Основное преимущество неодимовых магнитов это их колоссальная магнитная сила, она же представляет и наибольшую опасность в неумелых или неосторожных руках. Чем больше магнит, тем больший вред здоровью он может причинить. Большие неодимовые магниты при соударении друг о друга способны серьёзно травмировать конечности попавшие в этот момент между ними. Удар будет примерно соответствовать удару кувалды или большого молотка о наковальню. Нужно понимать, что магниты смыкаются со страшной силой и происходит это в одно мгновение. Даже опытный в обращении с магнитами человек не всегда успевает среагировать и отдёрнуть руку в нужный момент. Ещё одна неприятная особенность заключается в том, что если после удара молотком человек получает просто ушиб пальца, то в случае с магнитами, этот палец после удара остаётся зажат между ними как в тисках и вытащить его от туда довольно сложная задача. Если пытаться просто выдернуть палец из магнитов, то с большой долей вероятности они отщипнут кусок кожи с кончика пальца или же сорвут ноготь. Что бы избежать подобных последствий держите большие неодимовые магниты подальше друг от друга и от железных предметов, рекомендуемое расстояние не менее 1 метра. Если это всё же произошло и рука осталась зажата между магнитами, то в первую очередь нужно вставить между магнитами какие нибудь прокладки из немагнитных материалов — пластмассы или дерева, они предотвратят дальнейшее смыкание магнитов. После этого можно попытаться выдернуть руку самостоятельно или дожидаться приезда сотрудников МЧС. Небольшие магниты, размером 20-40 мм., тоже могут представлять опасность и при неаккуратном обращении оставляют на руках ушибы, порезы или гематомы. Очень важно обезопасить детей от контакта с неодимовыми магнитами. Даже маленькие магнитики могут представлять серьёзную угрозу здоровью ребёнка. Проглатывание маленьких магнитов может привести к крайне негативным последствиям, в этом случае нужно безотлагательно вызывать скорую помощь. Держите неодимовые магниты в недоступном для детей месте!
Большие неодимовые магниты создают вокруг себя сильное магнитное поле, во избежание поломок держите их подальше от чувствительной техники — компьютеров, внешних дисков, часов, смартфонов, кардиостимуляторов, навигационного оборудования, банковских карт и т. п. Кроме того неодимовые магниты довольно хрупкие и при сильных ударах могут раскалываться, что тоже неприятно и накладно в денежном отношении. Будьте всегда крайне внимательны и осторожны при обращении с мощными магнитами.

Что такое неодимовый магнит | Сектор А

Неодимовый магнит – это разновидность постоянного магнита, в состав которого входят неодим, железо и бор. Отличительной особенностью неодимовых магнитов является их высокая магнитная сила, которая превосходит силу всех других постоянных магнитов. Так, например, самый распространенный магнитный сплав феррит, слабее неодимового в 10 раз. Еще одним преимуществом неодимовых магнитов является высокая устойчивость к размагничиванию. При соблюдении условий эксплуатации и хранения, такие магниты теряют всего 2-3 % своих магнитных свойств за десять лет.

К недостаткам данного сплава можно отнести относительно низкую температуру эксплуатации. Большинство неодимовых магнитов предназначены для работы при температуре не выше 80 градусов Цельсия. Самые высокотемпературные марки способны выдержать температуру 230 градусов, в то время как магниты из сплава Альнико нормально функционируют при 600 градусов. Высокая хрупкость и слабая коррозионная стойкость требуют бережной эксплуатации и хранения. Кроме того, магниты из неодима имеют высокую стоимость.

Как делают неодимовые магниты

Неодимовые магниты получают путем спекания порошков. 

1) Все ингредиенты помещают в индукционную печь и расплавляют в инертной атмосфере. Помимо неодима, железа и бора в состав магнитов могут добавляться легирующие элементы, например диспрозий. Он повышает устойчивость к размагничиванию и коррозии. Из полученного расплава отливают слитки, которые затем перемалывают в мельницах.

2) Порошок засыпают в необходимые формы и прессуют. Во время прессования заготовка намагничивается внешним магнитным полем.

3) Затем полученное изделие спекают в бескислородной среде.

4) Для достижения максимальный характеристик магнита, его закаляют.

5) Для предотвращения коррозии на магнит наносят защитное покрытие. Чаще всего для этой цели используют никель, но возможно применение и других металлов, а также резины и пластмасс.

6) Последний этап – это повторное намагничивание. Заготовку помещают в магнитное поле, сила которого в три раза выше, чем требуемая сила магнита.

Форма магнита и направление намагниченности

Спекание позволяет получить магниты практически любой формы. При изготовлении специфических форм, самой сложной задачей является создание необходимого направления намагниченности. Для каждой формы требуется своя установка по намагничиванию.


Применение

Благодаря своим исключительным характеристикам, неодимовые магниты применяются практически во всех сферах деятельности человека. От игрушек на холодильник, до аппаратов МРТ. Неодимовые магниты можно встретить в жестких дисках, где они используются для движения магнитной головки и записи данных. В сепараторах — для очистки сырья от металлических включений. В динамиках и микрофонах, генераторах и электромоторах. В тяжелой промышленности для подъема ферромагнитных материалов, а также при проведении сварочных работ для удержания деталей в необходимом положении.


Правила безопасности!

1) Не помещайте пальцы и другие части тела между магнитами, а также между магнитом и ферромагнитным материалом. Данные части тела будут зажаты и могут сильно пострадать. К тому же, освободить их будет очень не просто. Держите магниты на значительном расстоянии друг от друга. Сила магнитного притяжения очень быстро увеличивается с уменьшением расстояния. При достижении некоторой величины, магниты буквально прыгают друг на друга. Это приводит к разрушению, как самих магнитов, так и объектов между ними.

При сближении магниты движутся так быстро, что сталкиваясь, разрываются на куски Раздавленный магнитами карандаш


2) Неодимывые магниты хрупкие. При разрушении осколки могут попасть в глаза.

3) Не подвешивайте магниты над головой. В результате неправильного использования или хранения они может быть размагничены, и могут не выдержать заявленный производителем вес.

4) Не подносите к магниту электронику, компасы и механические часы, они могут выйти из строя. Лицам с кардиостимуляторами необходимо проявлять повышенную осторожность.

5) Держите магниты в недоступном для детей месте. При проглатывании они могут привести к тяжелым последствиям, вплоть до гибели.


Неодимовые Магниты NdFeB — ООО «НПП «УКРМС»

Неодимовые магниты – супермагниты!

Неодимовые магниты славятся мощностью и долгим сроком эксплуатации, стойкостью к размагничиванию. Им не нужно электрическое действие для создания магнитного поля. Они постоянно действуют с одинаковой силой.

Благодаря уникальному сплаву, NdFeB магниты создают мощное магнитное поле и способны удерживать вес больше своего в 200 раз. Даже маленькая частица магнита способна удерживать большой вес.

К тому же с годами неодимы почти не теряют своей силы сцепления и служат  более 10 лет все с теми же характеристиками мощности, а специальное покрытие из  никеля, меди, цинка оберегает их от окисления и коррозии  многие годы.

Это делает их наиболее востребованными, поэтому используются они как в быту, электронике, так и в разных отраслях промышленности.

Отличительные характеристики неодимовых магнитов

Сплав неодим-железо-бор оказался очень эффективным для создания мощного поля  и так называемый NdFeB магнит считается одними из самых мощных и прочных.

Неодимовые магниты еще называют вечными или супермагнитами. Их магнитная сила больше чем, например, у ферритовых, в 7-10 раз. И даже при долгой эксплуатации она не ослабевает. Через несколько десятков лет NdFeB магнит может ослабеть лишь на пару процентов.  Даже если вы используете маленький по размерам магнит из этого сплава, он будет обладать высокой мощностью.

Еще одним преимуществом является ценовое соотношение.

Где используется

неодимовый магнит

Этот магнитный материал распространен во многих сферах, благодаря своим отличительным характеристикам.
Он используются как комплектующие на производстве бытовой и промышленной электронике, в автомобилестроении, станокостроении. В составе магнитных сепараторов неодимовые магниты очищают сырье от магнитных примесей. Также при строительных работах находят применение при перемещении предметов, поиске металлических деталей. Они способны удерживать большой вес при небольших габаритах, что делает работу легче.

Мы встречаем их даже в повседневной жизни, не замечая этого.

Этот сплав хорошо подходит для колонок или наушников.

Вы также можете купить неодимовый магнит в Украине для детских игрушек или украшений.

Производство магнитов в России

Компания «Магнитные системы» занимается разработкой и производством высококачественной магнитной продукции более 10 лет. Для сложных проектов привлекаются консультанты из Германии и США, владеющие инновационными технологиями. Помимо собственного производства, мы предлагаем продукцию от наших партнеров из Китая.

Ассортимент

Компания не ограничивается стандартным производством товаров. Команда активно поддерживает сотрудничество со своими партнерами, находит новых клиентов. Постоянно проводятся следующие разработки:

  • поиск новых материалов и их применения;
  • исследование сырья;
  • изучение инструментов для производства;
  • разработка инновационного дизайна.

Наша организация оснащена высокотехнологичным оборудованием, имеется собственная лаборатория. Тестовый центр работает для проверки состава готовых магнитов на атомарном уровне. Проводятся исследования их микрокомпонентов, тестирование в заданной среде.

Ежегодно компания реализует около 50 тонн редкоземельных магнитов из металлических сплавов в модификациях:

  • неодим-железо-бор
  • самарий — кобальт;
  • ЮНДК (Альнико).

Каждый год мы производим от 100 тонн образцов, созданных из сплавов на ферритовой основе:

  • с барием BaO.6Fe2O3;
  • со стронцием SrO.6Fe2O3;
  • с кобальтом CoO.Fe2O3.

Изготовление магнитов из неодима

Самый популярный вид магнитов. Обладают отличными характеристиками при весьма малых размерах. Производятся путём спекания порошкообразной смеси Неодима, Железа и Бора. Доступны разные варианты форм: цилиндр, шар, плоская форма, параллелепипед, диск, блок.

Виниловые изделия

Магниты на виниловой основе также пользуются большим спросом. Они отличаются высокой гибкостью, подходят для применения в рекламной продукции. Бывают на клеевой основе или без нее, поставляются в разноразмерных рулонах. Это красочные наклейки на автомобили, холодильники.

«Магнитные системы» – это компания, которая помнит об экологии, поэтому мы стараемся делать наши изделия безопасными для природы и человека.

Мы сотрудничаем как с крупными оптовыми клиентами, так и с частными розничными покупателями и предлагем низкие цены, своевременную доставку, приятное обслуживание.

Контакты ООО «Магнитные Системы» в Москве (Россия), +7(499) 290-36-37 [email protected]

Магнитные рекорды / Хабр

Сегодня поговорим о рекордных магнитах и немного о том, зачем они нужны.


Магниты такой конструкции (резистивные биттеровские магниты) остаются рабочими лошадками лабораторий сильных магнитных полей.

Основным потребителем самых сильных магнитов весь 20 век была наука. Термоядерные установки, ускорители, исследования на базе ядерного магнитного резонанса, нейтронная физика, охлаждение до температур ниже 1 кельвина и много еще чего требует как можно большего значения магнитной напряженности/индукции (при рассмотрении «силы» поля, можно считать эти величины синонимами).


Еще одним рекордным магнитом, о котором мы сегодня говорить не будем, является двойной диполь ускорителя БАК — из 1232 таких набрано его основное кольцо. 2 атмосфер. Т.е. для конструктора магнита поле в 100 Т эквивалетно попытке создать баллон на 40000 атмосфер — крайне непростая задача. Отсюда же видно, что мощные магниты с большим рабочим объемом (как у ИТЭР) — это еще большая сложность, чем просто мощные магниты.


Еще одним необычным рекордом являются сверхпроводящие магниты немецкого стелларатора Wendelstein 7-X со сложнейшей геометрией.

Итак, начнем мы с определения некоторых координат. Для постоянных магнитов, которые выпускает промышленность, характерны значения поля от 0,01 до 0,5 Т, причем неодимовые магниты в 0,5 Т уже воспринимаются как “сильные”. Рекорд, который можно выжать из постоянных магнитов ~1,5 Т у самой поверхности.

В электрических машинах (двигателях, генераторах, трансформаторах) поле внутри железных магнитопроводов ограничивается насыщением железа, полями где-то в 1,8-2,2 Т. В воздушном зазоре типичного асинхронного двигателя вы увидите скорее всего поле 0,5-0,8 Т, для рекордных по энергомассовым характеристикам BLDC моторов (4-5 кВт/кг) — 1. ..1,2 Т.


Довольно оригинальным применением силы неодимовых магнитов является 19 кВт электродвигатель (на снимке — красный цилиндр), 2 таких крутят насосы окислителя и горючего на новом ракетном двигателе «Резерфорд» компании Rocket lab.

Где-то начиная с 1,5 Т обычные медные электромагниты начинают испытывать трудности, прежде всего с отводом тепла. Необходимость перемежать медь с трубками водяного охлаждения, а также растущее межвитковое напряжение вздувает размеры магнита гораздо быстрее, чем растет поле. Витки, которые располагаются дальше от рабочего объема вносят относительно небольшой вклад в поле, а значит ток в основном расходуется на нагрев магнита, а не на создание поля.

Медь

Однако с 1930х годов и почти до сих пор рекордные стационарные поля достигались в практически обычных водоохлаждаемых медных магнитах. Это так называемые Биттеровские магниты, представляющие собой медную пластинку свитую в спираль и имеющую хитрую систему продольных каналов охлаждения. 2), электрические мощности в 1,10 и даже 30 мегаватт, и расход охлаждающей воды в десятки и сотни литров в секунду. Первый магнит на 10 Т был пущен в 1936 году, и следующие 30 лет держал рекорд по стационарному полю.

Американские биттеровские магниты 60-х годов на 25 Тесла.

Эта конструкция магнитов затем неоднократно оптимизировалась, и на сегодня рекорд поля в таких магнитах доведен до 38,5 Т в китайской лаборатории CHMFL. Мощность магнита составила 28,5 МВт с расходом охлаждающей воды в 500 литров в секунду (кстати, похоже к мощности магнита надо добавить еще примерно такую же на насосы, которые прокачивают эту воду через магнит). Ток около 36 тысяч ампер. При этом рекордное поле достигается в объеме диаметром всего 32 мм и длинной около 70 мм.




Китайский рекордный резистивный магнит — один заход спирали соленоида (из сплава CuAg), разрез и набор коаксиальных катушек.

Резистивные магниты сегодня подошли к лимитам возможностей материалов, и максимальное доступное поле в них растет в основном экстенсивно — за счет наращивания мощности системы питания и охлаждения, увеличения количества катушек. Подобные магниты сегодня в основном используются для изучения очень разнообразных физических явлений в небольших образцах, зачастую при низкой температуре. Поэтому такие магниты работают в центрах коллективного использования, когда физики привозят свои образцы и аппаратуру, устанавливают ее на магнит и измеряют нужные им величины. Для маленьких образцов вполне удобно использовать магниты с небольшим просветом, типа 20-30 мм.


Верхушка биттеровского магнита на 30 Т без крышки. Здесь видно отверстие исследовательской камеры и щели для подачи охлаждающей воды.

Однако есть еще одно применение больших магнитных полей сегодня — это ЯМР-томография, т.е. построение карт плотности тканей за счет взаимодействия водорода с радиоизлучением в сильном магнитном поле. Чем выше поле — тем большее пространственное разрешение системы. Для таких систем нужен довольно большой рабочий объем магнита а также высокая гомогенность поля. Исследования в области сверхпроводимости в свою очередь требуют криостатов, которые с трудом помещаются в диаметр 32 мм, да и поле для некоторых сверхпроводников нужно больше.


Немножко забегая вперед — сверхпроводящий ЯМР-томограф со сверхвысоким полем (21Т), просветом 110 мм и пример получаемого изображения с разрешением в 26 мкм

Поэтому с 80х годов 20 века появляется направление гибридных магнитов, идея которых заключается в том, чтобы поместить биттеровский магнит внутрь сверхпроводящего, поля которых сложатся. Это позволяет поднимать поле и дальше без роста и без того монструозных требований по мощности и расходу охлаждающей воды.

Гибриды

Вставка магнита Биттера внутрь сверхпроводящего означает, что последний должен иметь рабочий просвет в 400-800 мм, т.е. значительно больше, чем рекорды, которые мы видели до этого. Магниты с большими рабочими объемами но меньшим полем пришли в лаборатории сильных магнитных полей от разработчиков токамаков, где в конце 70х были созданы сверхпроводящие магниты на основе холодных сверхпроводников — ниобата олова и титана. В середине 80х в французской лаборатории сильных магнитных полей LNCMI создают гибридный магнит из 11Т сверхпроводящего и 22Т биттеровского с общим полем в 31Т, а в 2000 году американская National MagLab запускает установку гибридом с полем в 45Т, которая является рекордной до сих пор среди всех магнитов с постоянным полем.


Корпус всего магнита (слева) и криостата (справа)


Разрез гибридного магнита по криостату. Кстати, конструкция внешнего сверхпроводящего магнита, спроектированная для этой установки затем была использована еще в трех рекордных магнитах.

45 тесловый гибрид использует три внешних сверхпроводящих магнита и 4 внутренних резистивных типа “Биттер-флорида”. Резистивная часть потребляет 29 мегаватт при токе 74 кА и создает поле в 31 Т. Сверхпроводящая часть магнита создает поле в 14 Т и состоит из внешних обмоток из NbTi и внутренних из Nb3Sn, работает на токе в 8 кА при температуре 4,2 К. Просвет криостата сверхпроводящего магнита — 500 мм.


Сверхпроводящий внешний магнит гибрида на 45Т


И внутренний биттеровский магнит. Так 2,5 метра корпуса превращается в 32 мм рабочей камеры.

Для сравнения, напомню, что тороидальный магнит ИТЭР имеет ток проводинка в 68 кА, поле 12,8 Т при просвете 9000х7000 мм, т.е. можно представить, насколько далеко ИТЭР двинул вперед технологии низкотемпературных сверхпроводящих магнитов.


Кстати, в лабораторных магнитах используют проводник с гораздо меньшим током, наматывая больше витков — это упрощает систему питания да и сам проводник. Обратной стороной этого является бОльшие электрические напряжения в системе, когда сверхпроводник внезапно переходит в нормальное состояние.

Кроме ИТЭР эти технологии двинулись вперед с появлением промышленных высокотемпературных сверхпроводников. Если низкотемпературные СП в принципе не позволяют создать поля выше 22 Т, т.е. они могут быть только частью рекордного магнита, то для ВТСП этот лимит расширяет до как минимум 45 Т.


Зависимость критической плотности тока от поля у разных сверхпроводников. Кстати, вы задумывались когда-нибудь, что за оборудование используется для построения этих диаграмм и почему они упираются в 45Т?

Сегодня новое направление создания рекордных магнитов — это полностью сверхпроводящие и сейчас все ведущие лаборатории мира (Китай, Нидерланды, Франция, США)проектируют СП-магниты на 30+ Т. Здесь тоже пока впереди всех флоридская MagLab, где началась сборка полностью сверхпроводящего магнита на 32 Т. Здесь 15 Т будет создаваться внешними магнитами из NbTi и Nb3Sn, а еще 17 — двухслойным ВТСП магнитом из YBCO лент. “Высокотемпературные” сверхпроводники здесь используются как имеющие гораздо более высокие критические поля при температуре жидкого гелия, чем “низкотемпературные”.


Проект полностью сверхпроводящего магнита на 32Т

Технологии данного магнита потребовали почти 10 лет разработок, основные проблемы лежали в области очень высоких пондеромоторных сил со стороны мощного магнитного поля на витки с током. Механические напряжение в YBCO катушках достигает 700 МПа — здесь, кстати, хорошо помогает то, что ВТСП-лента по сути в основном состоит из никелевого сплава с высокими прочностными характеристиками — медь такие напряжения не выдерживает.


НИОКР высокопольного ВТСП магнита.

Второй класс проблем связан с аварийной потерей сверхпроводящего состояния, и вывода тока из катушек. В частности, чтобы избежать пережога из-за медленного распространения нормальной зоны в катушки встроены нагреватели, которые при обнаружении перехода прогревают всю катушку, так чтобы энергия поля выделялась более равномерно.


Буквально недавно была изготовлена внутренняя рабочая катушка из ВТСП ленты, скоро можно ожидать запуска и сборки магнита.

Этот магнит будет обладать “холодным” рабочим объемом, и хорошо подойдет для изучения конденсированных состояний материи и квантовых эффектов в твердом теле, при этом по эксплуатационным расходам это совершенно другой класс устройств, в частности криостат, система криоснабжения и внешний СП-магнит из НТСП являются серийными изделиями, выпускаемымим фирмой Oxford Instruments.

Вообще oxford instruments — крупнейший поставщик сверхпроводящих магнитов, в основном для всякого научно-лабораторного применения на поля 3-15Т. В проекте ИТЭР эта фирма, например, поставляет магниты на 6Т для гиротронов

Вообще прежде чем перейти к следующим рекордсменам, хочется сказать о нескольких применениях таких магнитов за пределами просто предоставления стенда с высоким магнитыми полем.

Одним из основных прикладных потребителей серийных высокополевых магнитов являются ЯМР-спектрометры, рабочий инструмент химиков. Фирма Bruker, в частности, серийно производит спектрометры с полем до 23,5Т (у таких установок, кстати, есть довольно большие проблемы с экранированием такого поля от окружающих людей и предметов).


Исторический рост частоты ЯМР-спектрометров, что позволяет улучшать качество ЯМР-спектров.

Вторым серийным потребителем являются ЯМР-томографы высокого разрешения, которые применяются в биологических и нейробиологических исследованиях. Здесь поля доходят до 21Т. Наконец, чуть менее прикладным потребителем являются центры с нейтронными источниками, один из методов исследования магнитно-квантовых явлений — это изучение рассеяния нейтронов на материи в сильном магнитном поле, а также холодильники для субмикрокельвиновых температур, требующие полей от 8 до 20 Т.


Видео со сборки 26Т магнита с большим просветом для исследования рассеиния поляризованных нейтронов на материи в Helmholtz-Zentrum Berlin

Импульсные магниты

Основные инженерные проблемы создания высокопольных магнитов — теплоотвод и прочность — сильно облегчаются, если перейти от постоянного магнитного поля к импульсному. 2.

В сочетании с силовым подкреплением в виде стальной матрицы и захолаживанием жидким азотом (для снижения сопротивления, что уменьшает потребное напряжение, что облегчает изоляцию в таком магните) в 2012 году импульсные медные магниты достигли 101,2 Т в течении 1 миллисекунды — это значение на сегодня является рекордом (и принадлежит оно коллаборации американской ядерной оружейной лаборатории LANL и флоридской MagLab).

Видео про достижение рекордного значения поля в 101,2 Т. Впрочем, видно тут мало что, да и вообще такое ощущение, что конструкция магнита засекречена, известны только общие значения

Такое значение достигается также с помощью нескольких вложенных катушек, внешние из которых дают длинный импульс (около 2 секунд) амплитудой до 45 Т, а внутренние — короткий импульс в 65 Т. Такая схема позволяет выдерживать напряжения в проводнике за пределом текучести материалов.

Интересно, что мощность такого магнита достигает нескольких гигаватт.


Генератор, который закорачивают на внешние обмотки магнита для получения рекордных импульсных полей.

К сожалению, пока не видно каких-то путей по заметному увеличению значения поля в многоразовой установке. Однако если разрушение установки нам не страшно, то 101 Т — далеко не предел.

Самым простым вариантом тут является кусок меди, свернутый в виток, на который подключается высоковольтные конденсаторы. Такая схема позволяет получить и 300 и 400 тесла, правда на очень короткое время (порядка микросекунды) в объеме нескольких кубических миллиметров, что для экспериментатора, который занимается изучением топологии поверхностей Ферми в твердых телах, например, является довольно сложными ограничениями.


Импульс поля на одноразовом магните.

Довольно элегантный выход из этих ограничений был найден еще в 50х годах путем изобретения взрывомагнитных генераторов. Здесь затравочное магнитное поле в 10-20 Т сжимается до 2800 (!)Т. Делается это с помощью металлического цилиндрического лейнера, который с помощью цилиндрической взрывной волны от заряда взрывчатки коллапсирует к своей оси. При этом продольное магнитное поле увеличивается примерно в 100-200 раз. По сравнению с предыдущей схемой во взрывомагнитном генераторе можно получить чуть большее время импульса магнитного поля, и чуть бОльший объем для образца, правда ценой гораздо более сложной постановки эксперимента.

Взрывомагнитный генератор и его принципиальная схема.

Еще в 50х годах с помощью ВМГ были измерены разнообразные характеристики материалов в экстремальном магнитном поле — проводимость, вращение поляризации (эффект фарадея), сжатие магнитного поля ядра атома и т.п. Еще одним интересным результатом является возможность ускорения такими магнитными полями металлических объектов до скоростей порядка 100 км/с.

Ограничения по полю у взрывомагнитных генераторов в свою очередь опять довольно фундаментально и связано с давлением магнитного поля, которое достигает десятков мегабар и останавливает металлический лейнер. 3000 тесла тут видимо является асимпотическим пределом.

В свою очередь, бОльшие значения давления (гигабары) достигаются в установках лазерной имплозии, и чисто теоретически такие установки способны создать магнитные поля в десятки тысяч и даже 100 тысяч тесла, правда в течении наносекунд и в микронных объемах.2 для вещества в 10000 раз плотнее свинца. Наблюдения за магнетарами (и обычными нейтронными звездами, поля которых в тысячи раз меньше) позволяют лучше понять поведения материи и пространства в подобных условиях, дополняя лабораторные исследования рекордными магнитами.

Магниты неодимовые – супермагниты как их делают — Техника

Трудно представить наш современный мир без магнитов: они окружают нас везде и если представить, что их в один момент не станет, тогда начнется хаос. Так что же такое магнит ?

Предмет или материал который обладает магнитным полем называется магнитом. Существует несколько разновидностей например это электромагнит у него магнитное поле создаётся благодаря силе тока который протекает через медные катушки и создаёт магнитную индукцию или магнитное поле на концах сердечника. Без электропитания такой магнит работать не будет и магнитное поле исчезнет. Постоянный магнит обладает своим магнитным полем не потребляя посторонней энергии виде электричества, изготовлен магнит из ферромагнитных материалов которые сохраняют остаточную намагниченность длительный период времени.


Изготавливают постоянные магниты из разных ферромагнетиков самые простые и распространённые магниты это ферритовые они имеют чёрный цвет и низкую себестоимость. Новое поколение постоянных магнитов появилось к концу 20 века это супермагниты редкоземельные в их составе используются редкоземельные элементы такие как Nd-неодим, Sm-самарий, Co-кобальт и другие. Такие магниты не смотря на свою высокую стоимость получили широкое распространение благодаря своим свойствам. Например постоянный магнит на основе неодима ( магнит неодимовый ) обладает индукцией или магнитной силой в 10 раз больше чем магнит ферритовый и стойкостью к размагничиванию ~ 2% за 10 лет это значит что за 100 лет использования магнита он потеряет всего 20% своей силы !!! Самый популярные редкоземельные магниты это неодимовые, технология производства сложна изготавливаются они путём спекания сплава NdFeB в вакуумной печи при температуре 1200 градусов и покрываются антикоррозийным покрытием (Ni-Cu-Ni) серебренного цвета. Полученные магниты могут иметь магнитную индукцию до 330 кДж/м. Сила неодимовых магнитов превышает собственную массу в сотню раз , к примеру магнит неодимовый весом в 1 кг может иметь силу на отрыв 150 кг. Такой же магнит из феррита будет в 10 раз слабее. Магниты неодимовые за счет своих малых размеров ,большой магнитной силе и стойкостью к размагничиванию стали применяться в военной и высокой технологии разных отраслях таких как компьютерная техника , медицина, точные измерительные приборы, ветрогенераторы, мобильные телефоны, сепараторы, акустика и прочие – вот далеко не полный список применения постоянных магнитов.

Более подробно познакомится с неодимовыми магнитами можно на сайте http://megamag.in.ua

Как делают неодимовые магниты

Магниты издавна известны человеку, а их свойства используются для решения определенных видов задач. Существует огромное количество таких изделий, среди который выделяются неодимовые продукты.

Магниты такого типа обладают уникальными свойствами, которые значительно выше, чем у обычных изделий. Приобрести неодимовый магнит дешево можно на различных сайтах, где сразу указываются все его основные характеристики.

Основные характеристики

Получают такие продукты из 3 основных компонентов:

  • железа;
  • неодима;
  • бора.

Неодимовые магниты обладают намного большей силой притягивания, чем их аналоги из других материалов. Существует несколько классов таких продуктов, которые разделяют изделия по их основным характеристикам.

Магниты данного типа очень стойкие и теряют 1% своей мощности только через 10 лет, что делает их практически незаменимыми. Сфера их применения довольно широка, от использования в качестве фильтров металла, до изготовления DVD дисков.

Методика изготовления

Процесс изготовления неодимовых магнитов можно разделить на несколько последовательных этапов:

  1. Получение сырья. Это происходит в специальной индукционной печи, где все компоненты плавятся и получают все основные свои будущие свойства.
  2. На следующем этапе происходит измельчение полученной массы в порошок.
  3. Затем происходит процесс изготовления заготовок из полученного сырья. Также во время этой процедуры обозначается направление магнитного поля.
  4. Когда заготовки готовы, специальным методом их поддают спеканию при температуре около 1000-1100 градусов.
  5. Следующим шагом является шлифование полученных изделий. Происходит это при помощи специального инструмента. После чего все заготовки отжигают, чтобы повысить коэрцитивную силу.
  6. Практически в самом конце все полученные изделия поддают намагничиванию в специальных установках.
  7. Завершающим этапом производства является нанесение защитного покрытия на магнит, чтобы уберечь его от разрушения. В большинстве случаев для этого используют так называемые гальванические элементы (никель, медь и др.).

Процедура получения неодимовых магнитов довольно сложная, позволяющая получать изделия с разными свойствами.

В будущем они могут применяться специальным образом, но все они очень мощные и в процессе производства упаковываются в определенную упаковку, позволяющую их оптимально транспортировать.

Смотрите также:

Виды композитных материалов http://domkrat.org/vidyi-kompozitnyih-materialov/.

Интересное по теме: Монтаж влагостойкого гипсокартона

Советы в статье «Что такое пробковая доска?» здесь.

Это видео наглядно демонстрируют, как делают неодимовые магниты:

Tweet

Как изготавливаются неодимовые магниты?

Магнетизм может взаимодействовать с естественным магнитным полем Земли, однако современные магниты не образуются естественным образом. Один из единственных в природе магнитов — магнитный камень, но его сила магнита слишком мала для использования на практике. Современные магниты намного прочнее, потому что они созданы из сплавов ферромагнитных металлов, к которым относятся: железо, никель, кобальт и некоторые другие. Ферромагнетизм на самом деле означает способность определенных материалов быть магнитными или намагниченными.

Эти ферромагнитные металлы образуют сплавы, которые затем становятся различными типами постоянных магнитов. Четыре самых распространенных постоянных магнита:

  • Неодим (NdFeB: неодим-железо-бор)
  • Самарий-кобальт (SmCo)
  • Алникос (алюминий-никель-кобальт)
  • Керамика / феррит

Процесс изготовления магнита может незначительно отличаться в зависимости от типа постоянного магнита. Неодимовые магниты являются наиболее распространенными и, как правило, самыми прочными из них, поэтому в этом блоге давайте сосредоточимся на том, как они сделаны.

Конечно, первый шаг в создании магнита включает получение с Земли всех необходимых ингредиентов, таких как неодим, железо и бор.

Плавка и фрезерование

После того, как все ингредиенты собраны, их часто плавят с помощью электрического тока, чтобы сформировать слитки. Затем слитки сплава измельчаются или измельчаются в порошок и смешиваются для подготовки к прессованию. Состав и смесь сплавов определяют прочность, марку и другие характеристики магнита.В целом процесс похож на выпечку печенья только с более детальным и научным составом.

Нажим и центровка

Теперь магниты можно прессовать из порошка в более твердую форму и задавать предпочтительное направление намагничивания путем приложения магнитного поля. Есть несколько способов прижать магнит. После прессования производители магнита получают форму блока, которую спекают для придания ему более острых магнитных свойств.

Спекание

После прессования магниты еще не совсем твердые, поэтому здесь вступает в силу спекание.Спекание помогает закрепить магнитные частицы на месте за счет нагрева. Смесь сплава осторожно нагревают до точки, достаточно высокой для прилипания, но достаточно низкой, чтобы избежать разжижения.

Обработка

Спекание часто приводит к усадке магнитов, которые часто должны быть определенного размера и формы для их соответствующих применений, поэтому для определения деталей используется процесс, называемый механической обработкой.

Покрытие

Неодим может вызывать коррозию, поэтому для предотвращения коррозии на магниты наносятся покрытия.Некоторые из магнитов с пластиковым покрытием являются примерами защиты, применяемой на этом этапе.

Намагниченность

Теперь магниты почти готовы, но они еще не совсем магнитные. Другими словами, им назначены направления полюсов, но магнетизм еще не активирован, поэтому они не будут притягивать или отталкивать в полной мере. Чтобы активировать их магнетизм, часто используют промышленный намагничиватель. В него помещаются магнитные пробки, которые подвергаются воздействию сильного магнитного поля.Вы можете увидеть, как мы это делаем, в этом видео: http://youtu.be/t-UusxQ2v-Q.

Процесс создания постоянного магнита сложен и интересен. Однако важно, чтобы это выполнялось с профессиональной осторожностью, потому что то, как формируется магнит, влияет на его работу. Если у вас есть дополнительные вопросы о производстве магнитов или продукции, свяжитесь с нами!

Как делают магниты | Овсянка

Неодим, железо, бор, представляет собой сплав, состоящий в основном из комбинации неодима, железа, бора, кобальта и различных уровней диспрозия и празеодима.

Точный химический состав NdFeB зависит от марки NdFeB. Диспрозий и празеодим добавляются в качестве замены некоторого количества неодима для улучшения коррозионной стойкости и улучшения Hci (внутренней коэрцитивной силы) Neo. Пример композиции приведен ниже.

Типовой состав сплава NdFeB

Основные элементы в NdFeB

Массовые проценты

Неодим (Nd)

29% — 32%

Железо (Fe)

64.2% — 68,5%

Бор (B)

1,0% — 1,2%

Алюминий (Al)

0,2% — 0,4%

Ниобий (Nb)

0,5% -1%

Диспрозий (Dy)

0.8% -1,2%


Метод изготовления неодимовых железо-борных магнитов следующий: —

Металлический элемент неодим первоначально отделяется от очищенных оксидов редкоземельных элементов в электролитической печи. «Редкоземельные» элементы — это лантаноиды (также называемые лантаноидами), и этот термин происходит от необычных оксидных минералов, используемых для выделения элементов. Хотя используется термин «редкая земля», это не означает, что химических элементов мало.Редкоземельные элементы в изобилии, например, Неодимовый элемент встречается чаще, чем золото. Неодим, железо и бор измеряются и помещаются в вакуумную индукционную печь для образования сплава. Также добавляются другие элементы, необходимые для определенных классов, например, Кобальт, медь, гадолиний и диспрозий (например, для повышения устойчивости к коррозии). Смесь плавится за счет высокочастотного нагрева и плавления смеси.

Говоря упрощенно, сплав «Neo» похож на смесь для лепешек, причем каждая фабрика имеет свой собственный рецепт для каждой марки.Затем полученный расплавленный сплав охлаждают с образованием слитков сплава. Затем слитки сплава разбиваются посредством декрепитации водорода (HD) или гидрогенизационной диспропорционирующей десорбции и рекомбинации (HDDR) и измельчаются в струйной мельнице в атмосфере азота и аргона до порошка микронного размера (размером около 3 микрон или меньше). Этот неодимовый порошок затем загружается в бункер, чтобы произошло сжатие магнитов.

Существует три основных метода прессования порошка — осевое и поперечное прессование.Для прессования штампом требуется инструмент, чтобы сделать полость немного больше требуемой формы (поскольку спекание вызывает усадку магнита). Порошок неодима поступает в полость матрицы из бункера и затем уплотняется в присутствии внешнего магнитного поля. Внешнее поле прикладывается либо параллельно силе уплотнения (такое осевое прессование не так часто встречается), либо перпендикулярно направлению уплотнения (это называется поперечным прессованием). Поперечное прессование дает NdFeB более высокие магнитные свойства.

Третий метод прессования — изостатическое прессование. Порошок NdFeB помещается в резиновую форму и помещается в большой контейнер, заполненный жидкостью, в котором затем повышается давление жидкости. Снова присутствует внешнее намагничивающее поле, но порошок NdFeB спрессован со всех сторон. Изостатическое прессование обеспечивает наилучшие магнитные характеристики неодима, железа и бора. Используемые методы различаются в зависимости от требуемой степени «Neo» и определяются производителем.

Внешнее намагничивающее поле создается соленоидной катушкой, установленной по обе стороны от уплотняющего порошка. Магнитные домены порошка NdFeB совпадают с приложенным намагничивающим полем — чем однороднее приложенное поле, тем однороднее магнитные характеристики неодимового магнита. Когда неодимовый порошок прижимается матрицей, направление намагничивания фиксируется — неодимовый магнит получает предпочтительное направление намагничивания и называется анизотропным (если бы не было приложено внешнее поле, можно было бы намагнитить магнит в любое направление, которое называется изотропным, но магнитные характеристики будут намного ниже, чем у анизотропного магнита, и обычно ограничиваются связанными магнитами).

Редкоземельные магниты обладают одноосной магнитокристаллической анизотропией, то есть имеют уникальную осевую кристаллическую структуру, соответствующую легкой оси намагничивания. В случае Nd2Fe14B легкая ось намагничивания является осью c сложной тетрагональной структуры. В присутствии внешнего намагничивающего поля он выравнивается по оси c, становясь способным полностью намагничиваться до насыщения с очень высокой коэрцитивной силой.

Перед тем, как нажатый магнит NdFeB будет отпущен, ему дается размагничивающий импульс, чтобы он оставался немагнитным.Уплотненный магнит называется «зеленым» магнитом — его легко заставить рассыпаться на части, и его магнитные характеристики не очень хороши. Затем «зеленый» неодимовый магнит спекается для придания ему окончательных магнитных свойств. Процесс спекания тщательно контролируется (должен применяться строгий температурный и временной профиль) и происходит в инертной (бескислородной) атмосфере (например, аргоне). Если присутствует кислород, образующиеся оксиды нарушают магнитные характеристики NdFeB. Процесс спекания также вызывает усадку магнита, поскольку порошок сливается вместе.Усадка придает магниту форму, близкую к требуемой, но усадка обычно бывает неравномерной (например, кольцо может сжаться, превратившись в овал). В конце процесса спекания применяется заключительная быстрая закалка для быстрого охлаждения магнита. Это сделано для минимизации нежелательного образования «фаз» (упрощенно, вариантов сплава с плохими магнитными свойствами), которое происходит при температурах ниже температуры спекания. Быстрая закалка максимизирует магнитные характеристики NdFeB. Поскольку процесс спекания вызывает неравномерную усадку, форма неодимового магнита не будет соответствовать требуемым размерам.

Следующий этап — обработка магнитов с требуемыми допусками. Поскольку требуется механическая обработка, неодимовые магниты при нажатии становятся немного больше, например больший внешний диаметр, меньший внутренний диаметр и более высокий для кольцевого магнита. Стандартные допуски на размеры магнита составляют +/- 0,1 мм, хотя +/- 0,05 мм можно получить за дополнительную плату. Возможность даже более жестких допусков зависит от формы и размера магнита и может быть недостижимой. Отметим, что неодимовый магнит очень жесткий.Попытка вырезать отверстия в NdFeB стандартным сверлом или твердосплавным наконечником приведет к затуплению сверла. Необходимо использовать алмазные режущие инструменты (алмазные шлифовальные круги с ЧПУ, алмазные сверла и т. Д.) И станки для резки проволоки (EDM). Порошок стружки NdFeB, образующийся во время механической обработки, необходимо охлаждать жидкостью, иначе он может самовоспламеняться. Для неодимовых блочных магнитов может быть экономия средств за счет использования гораздо более крупных магнитных блоков, изготовленных изостатическим прессованием и разрезания их на более мелкие неодимовые блоки желаемого размера.Это делается для скорости и для массового производства (при наличии достаточного количества отрезных и шлифовальных машин) и известно как «нарезать кубиками». После получения окончательных размеров магнита путем механической обработки на неодимовый магнит наносится защитное покрытие. Обычно это покрытие Ni-Cu-Ni.

Магнит необходимо очистить от стружки / порошка после обработки. Затем его тщательно просушивают перед нанесением покрытия. Крайне важно, чтобы сушка была тщательной, иначе вода заблокируется на неодимовом магните, и магнит будет корродировать изнутри.Покрытие очень тонкое, например. 15-35 микрон для Ni-Cu-Ni (1 микрон составляет 1/1000 мм). В настоящее время доступны следующие покрытия: — Никель-Медно-Никель (Ni-Cu-Ni) [стандарт], Эпоксидная смола, Цинк (Zn), Золото (Au), Серебро (Ag), Олово (Sn), Титан. (Ti), нитрид титана (TiN), парилен C, Everlube, хром, PTFE («тефлон»; белый, черный, серый, серебристый), Ni-Cu-Ni плюс эпоксид, Ni-Cu-Ni плюс резина, Zn плюс Резина, Ni-Cu-Ni плюс парилен C, Ni-Cu-Ni плюс PTFE, олово (Sn) плюс парилен C, хромат цинка, фосфатная пассивация и без покрытия (т.е.е. голый — не рекомендуется, но иногда требуется заказчиком). Возможны другие покрытия. Не рекомендуется использовать магнит без защитного слоя.

Неодимовые магниты с более высоким Hci считаются более устойчивыми к коррозии, но это не гарантирует безопасного использования без покрытия. При необходимости установите магниты после сборки (это связано с тем, что на покрытие будет налипать клей, а не на магнит NdFeB, и поэтому, если покрытие выходит из строя, магнит становится свободным). Удаление покрытия для обеспечения лучшей адгезии клея возможно, но коррозионная стойкость неодимового магнита может быть серьезно снижена во время такого процесса, если во время сборки не будут приняты особые меры (можно подумать о защитных гильзах, чтобы магниты оставались на месте e.г. втулка из углеродного волокна для роторов).

Таблица сравнения основных типов покрытий

ПОКРЫТИЕ

НИКЕЛЬ

ЭПОКСИДНАЯ СМОЛА

Ni + ЭПОКСИД

Электрохимическое

Порошковый спрей
Покрытие

E-покрытие

Никелирование
+ эпоксидное покрытие

Толщина покрытия

Диапазон (мкм)

от 12 до 25

от 25 до 40

от 20 до 40

от 15 до 25

от 25 до 40

Однородность

Отлично

Хорошо

Плохо

Отлично

Хорошо

Эффективность в зависимости от размера магнита

Маленький (<20 граммов)

Отлично

Хорошо

Удовлетворительно

Хорошо

Хорошо

Большой (> 20 грамм)

От удовлетворительного до хорошего

Хорошо

Удовлетворительно

Хорошо

Хорошо

Количество часов до выхода покрытия из строя

Темп.И влажность
(60ºC, 95% относительной влажности)

> 2500

> 500

> 1500

> 2500

Темп. И влажность
(85ºC, 85% относительной влажности)

> 500

> 100

> 300

> 500

Солевой спрей
(35ºC, 5% NaCl)

> 48

<24

> 100

> 200

Цвет покрытия

Серебро

Серебро

Черный

Черный

Черный

Тепловой цикл

Удовлетворительно

Удовлетворительно

Удовлетворительно

Удовлетворительно

Удовлетворительно

Термостойкость

Плохо

Плохо

Плохо

Плохо

Плохо

Испытание на столкновение

Удовлетворительно

Удовлетворительно

Удовлетворительно

Удовлетворительно

Удовлетворительно

Тест на адгезию пленки к материалу

Удовлетворительно

Удовлетворительно

Удовлетворительно

Удовлетворительно

Удовлетворительно

Испытание на адгезию клея

Удовлетворительно

Удовлетворительно

Удовлетворительно

Удовлетворительно

Удовлетворительно

Точность допуска

Отлично

Отлично

Удовлетворительно

Удовлетворительно

От удовлетворительного до плохого

Дополнительные примечания

15-30 мкм Ni-Cu-Ni Стандартное покрытие

Эпоксидные смолы негерметичны

Нарастание толщины может быть проблемой


После нанесения покрытия неодимовый магнит намагничивается.Неодимовый магнит помещается в катушку соленоида, которая возбуждается, чтобы создать поле, по крайней мере, в 3 раза превышающее значение Hci магнита. Магниты из редкоземельных элементов нередко «ударяются» с полем в 5Тл. Магниты из редкоземельных элементов иногда необходимо физически удерживать на месте внутри катушки, иначе магнит может отреагировать на приложенный импульс намагничивания и вылетит из катушки (как пуля). Неодимовый магнит, будучи анизотропным, имеет направление намагничивания, зафиксированное внутри его структуры.При намагничивании это направление намагничивания внутри конструкции совпадает с намагничивающим полем. Если магнит не выровнен с намагничивающим полем, магнит будет сильно вращаться, чтобы выровняться. Магнит может расколоться / расколоться из-за высоких сил вращения, действующих на домены внутри магнита. Магнит должен быть намагничен до насыщения, чтобы получить максимальную производительность. Если магнит не выровнен с магнитным полем, полное насыщение неодимом может быть не достигнуто.

Неодимовый магнит состоит из нескольких доменов (проще говоря, думайте об этом как о миниатюрных магнитах, составляющих весь магнит). Очень небольшая часть доменов является «слабой», и они «расслабляются» вскоре после намагничивания. Это естественно, и этого нельзя избежать. Падение мощности очень мало (обычно намного меньше 0,5%) и происходит очень скоро после намагничивания до насыщения (это произойдет до того, как магниты будут упакованы для отправки). После этого выход NdFeB не будет падать дальше, за исключением внешних размагничивающих полей, повышенных температур, излучения или коррозии.

Неодимовые магниты проходят контроль качества на протяжении всего производственного процесса (проверка размеров, магнитная проверка, визуальный контроль). После намагничивания магниты подвергаются окончательной проверке (они проверяются на магнитные характеристики, визуально проверяются и проверяются размеры), а затем, пройдя контрольные испытания контроля качества, упаковываются для отправки заказчику.

Краткое описание производства магнитов NdFeB

Позвоните нам сегодня по телефону 01442 875081 или напишите по электронной почте на eMagnets @ buntingmagnetics.com

Неодимовые магниты — Часто задаваемые вопросы — Овсянка

Неодим, железо, бор, редкоземельные элементы — самые сильные постоянные магниты, доступные в настоящее время. Они являются скрытым ключевым компонентом мобильных телефонов, автомобилей и компьютеров. Обращаясь к клиентам, мы определили ряд часто задаваемых вопросов, на которые попытаемся ответить в этом последнем блоге.

Что такое редкоземельные магниты и почему?

Редкоземельные магниты — это мощные постоянные магниты, состоящие из редкоземельных элементов (РЗЭ).Редкоземельные элементы — это набор из семнадцати химических элементов в периодической таблице, составляющих серию лантанидов металлических химических элементов, а также скандий и иттрий. Неодим (используемый для магнитов из неодима, железа и бора) и самарий (используемый для магнитов из самария и кобальта) являются редкоземельными элементами, и поэтому связанные с ними магниты называются «редкоземельными магнитами». Обратите внимание, что «Редкий» относится к свойствам этих материалов, а не к их дефициту в земной коре.

Неодимовые редкоземельные магниты

Как сделать неодимовые магниты?

Неодимовые магниты изготовлены из сплава неодима, железа и бора.Составляющие элементы смешиваются вместе, а затем очень тонко измельчаются в нереактивной среде. Когда порошок находится в правильной смеси и с нужным размером домена, порошок прессуется под высоким давлением и магнитным полем, чтобы создать «зеленый магнитный блок». Используя классические методы порошковой металлургии, этот анизотропный материал спекается и подвергается термообработке в течение нескольких недель, а затем быстро охлаждается для фиксации окончательного металлургического состояния и магнитной ориентации. Обычно к неодимовым магнитам добавляется защитное покрытие, такое как никелирование или медно-никелевое покрытие для предотвращения коррозии и повреждений.

Пластиковые неодимовые редкоземельные магниты — Bremag

В чем разница между неодимовыми магнитами N35, N42, N50 и N52?

Неодимовые магниты

доступны в различных марках, обозначенных обозначением N35 и т. Д. Буква «N» означает неодим, а число относится к его марке. Оценка относится к максимальному произведению энергии магнита, измеренному в мегагаусс Эрстеде (MGOe). Например, неодимовый магнит N42 имеет максимальный энергетический продукт 42 MGOe. Как правило, чем выше оценка, тем сильнее магнит.Считайте, что произведение энергии магнита эквивалентно мАч (миллиампер-часам) батареи. Батареи AA разных производителей имеют разные номиналы мощности и возможности, но все они имеют одинаковый форм-фактор. Точно так же магнит одного заданного размера может иметь множество различных плотностей энергии и рабочих характеристик.

Долговечны ли неодимовые магниты?

После изготовления и без покрытия неодимовые магниты уязвимы для коррозии, например ржавчины.Это связано с тем, что металлургическая структура материала гигроскопична (что означает, что он может поглощать воду), а так как структура состоит из 14 частей 17 железа, это предпочтительно реагирует с водой с образованием ржавчины; буквально гниет изнутри. Однако после нанесения покрытия неодимовые магниты имеют долгий срок службы. Существует широкий выбор покрытий для различных сред.

Самарий-кобальтовые магниты лучше всего подходят для использования в агрессивных средах, поскольку в матрице почти нет свободного железа, хотя магнитная напряженность может быть меньше.

Немагнитные неодимовые магниты достаточно сильны. Однако после намагничивания каждый магнитный домен пытается вырваться из своего соседа. Это означает, что небольшой удар, такой как столкновение двух магнитов, или столкновение магнита с куском магнитной стали, или удар любым твердым предметом, может вызвать катастрофический разрыв микроструктуры, что приведет к сколам и поломкам. Это делает намагниченный неодим очень хрупким материалом, но это является функцией как собственной металлургии , так и , поскольку они являются магнитами.Если два неодимовых магнита притягиваются друг к другу, они постоянно увеличивают скорость по мере того, как они сближаются, и возникающая в результате сильная ударная сила заставит хрупкие магниты расколоться или расколоться.

Защитные покрытия могут снизить риск повреждения, но соблюдение рекомендуемых методов обращения может предотвратить такое повреждение.

Опасны ли неодимовые магниты?

Неодимовые магниты

чрезвычайно мощны и при правильном обращении совершенно безопасны. Однако при обращении необходимо соблюдать строгие правила техники безопасности и охраны труда, в том числе:

Кардиостимуляторы и медицинские приборы

Люди, использующие кардиостимулятор или любое другое медицинское устройство, на которое негативно влияют магнитные поля, не должны прикасаться к неодимовым магнитам.Хотя глубина магнитного поля обычно мала, магнитная энергия может мешать работе медицинского устройства. Это серьезный риск для здоровья и безопасности.

Защита глаз

Так как при работе с неодимовыми магнитами существует опасность сколов или разрушения, необходимо надевать защитные очки.

Обработка травм

Сила и скорость, с которыми неодимовые магниты притягиваются к каждому из них и к стали (поверхностям и инструментам), значительны. Работники также должны носить подходящие защитные перчатки и следить за тем, чтобы неодимовые магниты находились на безопасном расстоянии друг от друга и от любой магниточувствительной поверхности или инструмента.

Неодимовые редкоземельные магнитные сферы

Неодимовые магниты не игрушки

Неодимовые магниты — это не игрушки, и детям не разрешается прикасаться к неодимовым магнитам.

Есть другие вопросы?

Перечисленные вопросы — это очень небольшая часть тех, которые нам задают каждый день. К счастью, у нас есть команда инженеров с многолетним опытом работы с магнитами, которые готовы помочь. Чтобы задать конкретный вопрос или получить дополнительную информацию о неодимовых редкоземельных магнитах, свяжитесь с нами по телефону

.

Телефон: +44 (0) 1442 875081

Электронная почта: продаж[email protected]

Через веб-сайт Bunting-Berkhamsted для специализированных магнитов, магнитных узлов и намагничивающего оборудования

Через Bunting-eMagnets для онлайн-покупки магнитов и магнитной техники

неодимовых магнитов (NdFeB) | Eclipse Magnetics

Какие классы и формы доступны для неодимовых магнитов?

Есть разные марки неодимовых магнитов, например N35, N38, N42, N38SH.. и т. д. Каждый тип неодимового магнита оценивается в соответствии с его материалом. Магнитная сила увеличивается с классом магнита (число после буквы «N»). Современные высококачественные неодимовые магниты — N52. Любая буква, следующая за классом, указывает номинальную температуру магнита. Магниты без букв, следующих за маркой, являются неодимовыми магнитами стандартной температуры. Таким образом, никакая буква на стандартном неодимовом магните не указывает его максимальную рабочую температуру, 80 ° C.

Все наши неодимовые магниты соответствуют требованиям REACH и ROHS.Они не содержат SVHC, а неодим производится в соответствии со стандартами контроля качества ISO9001 и ISO14001. Неодимовые магниты NdFeB обычно поставляются в виде блоков, дисков, колец, дуг, сфер, треугольников, трапеций и многих других форм в качестве стандартных и нестандартных изделий. Мы также производим магнитные сборки NdFeB.

Наиболее подходящая температура для неодимовых магнитов

На характеристики неодимового магнита влияет температура. С понижением температуры неодимовые магниты становятся сильнее и даже лучше работают при более низких температурах.Утверждается, что неодимовые магниты могут хорошо работать при температурах до -130 ° C. Некоторые марки неодимовых магнитов также могут подвергаться воздействию очень высоких температур, прежде чем они начнут менять свои свойства, и временно или навсегда. , теряют свой магнетизм.

Неодимовые магниты уменьшают магнитную силу на 0,11% на каждый градус Цельсия повышения температуры. Если не превышена максимальная рабочая температура, эта небольшая потеря может быть полностью возмещена при охлаждении.В случае его превышения небольшие потери не будут восстановлены при охлаждении. Выходное магнитное поле неодимовых магнитов увеличивается с температурой до 80 ° C, и после этого они начинают терять свою эффективность. Существуют различные уровни температурного рейтинга неодима 35 (M, H, SH, UH, EH или AH). Версии для более высоких температур (NxxM, NxxH, NxxSH, NxxUH, NxxEH, NxxVH / AH) рассчитаны на температуру от + 100⁰ C до максимум +230 ⁰ C. Магнитные характеристики будут продолжать снижаться после последовательных циклов горячего-холодного .Без тщательной разработки магнитной цепи вы не должны использовать эти магниты при температурах выше 130 ° C (240 ° F).

Постоянные поля размагничивания и излучение также могут влиять на неодимовые магниты, поэтому всегда необходимо полностью понимать магнит в соответствии с окружающей средой, в которой он будет использоваться.

Неодимовые магниты требуют обработки поверхности

Во влажных условиях магниты без покрытия поверхности (например, гальванического покрытия) могут ржаветь. Следовательно, все неодимовые магниты или магниты из редкоземельных элементов должны иметь защитное покрытие для минимизации и, в идеале, предотвращения коррозии.Не рекомендуется использовать без покрытия. Защитное покрытие по умолчанию / стандартное покрытие Ni-Cu-Ni. Существуют и другие покрытия / отделки (в настоящее время доступно более 40 видов отделки). Если для NdFeB требуется максимальная коррозионная стойкость, рассмотрите возможность использования увеличенного диапазона коррозионной стойкости сплавов NdFeB.

Часто задаваемые вопросы


FAQ

1. Неодимовые и редкоземельные магниты — одно и то же? Неодимовые магниты являются наиболее часто используемым типом редкоземельных магнитов.Редкоземельные магниты сделаны из редкоземельных элементов, входящих в периодическую таблицу Менделеева. Неодимовые магниты — самые сильные магниты из редкоземельных элементов и самые сильные магниты в мире.

2. Что означает оценка N35, N40, N42, N45, N48, N50, N52?
Неодимовые магниты классифицируются по максимальной силе, на которую они могут быть намагничены. Чем выше число, тем сильнее магнит, однако чем выше число, тем более хрупким становится магнит. См. Более подробную информацию в разделе «Марки магнитов».

3. Могу ли я резать, сверлить или обрабатывать неодимовые магниты?
Обработка магнитов может быть сложной задачей, и мы не рекомендуем ее, если нет другого выхода. Неодимовые магниты очень твердые и хрупкие, и любая обработка может сломать или повредить магнит. Тепло, выделяемое при механической обработке, может быстро размагнитить магнит. См. Дополнительную информацию в разделе «Послепродажная обработка».

4. Могу ли я паять или сваривать неодимовые магниты?
Нет, не можешь. Сильный нагрев размагнитит магниты, и они могут загореться.

5. Нужно ли беспокоиться о температуре с неодимовыми магнитами?
да. Неодимовые магниты чувствительны к нагреванию. В зависимости от марки магнита тепло размагнитит магнит. Мы можем изготовить магниты на заказ, которые выдерживают высокие температуры. Большинство наших магнитов относятся к классу N40, поэтому, если их нагреть выше 80 C или 176 F, они размагнитятся и потеряют свою прочность. См. Более подробную информацию в разделе «Марки магнитов».

6. Как долго длится покрытие при использовании в соленой воде?
Соленая вода не подходит для магнитов из NdFeB, так как никелевое покрытие быстро корродирует (24-48 часов).Если требуется более длительное время, рекомендуется эпоксидное покрытие. Большинство наших магнитов никелированы, но некоторые размеры у нас есть с золотым и эпоксидным покрытием. См. Дополнительную информацию в разделе «Магнитное покрытие».

7. Теряют ли неодимовые магниты свою силу со временем?
Очень мало. Неодимовые магниты — самые постоянные магниты в мире. Если их не перегревать, они теряют менее 1% своей силы каждые 10 лет. Вы даже не заметите, если не измеряете это.

8. Есть ли риски для здоровья или безопасности при использовании неодимовых магнитов?
Риск для здоровья, вызванный воздействием неодимовых магнитов, неизвестен. Если у человека есть кардиостимулятор, могут возникнуть проблемы, поэтому вам следует проконсультироваться с врачом по этому поводу. Некоторые люди действительно верят, что магниты могут быть полезны для здоровья и способствовать процессу заживления. Однако в настоящее время нет научных исследований, подтверждающих это. Сильные магниты могут причинить физический вред при неправильном обращении. Для получения более подробной информации посетите нашу страницу по технике безопасности при использовании неодимового магнита.

9. Могут ли магниты повредить мою электронику?
Они могут… Сильное магнитное поле неодимовых магнитов может повредить определенные магнитные носители, такие как кредитные карты, магнитные удостоверения личности. карты, кассеты и видеокассеты. Они также могут вызвать повреждение телевизоров, компьютерных мониторов и других ЭЛТ-дисплеев. Для небольшой электроники, такой как сотовые телефоны, плееры iPod, калькуляторы и другие устройства, которые не содержат магнитных накопителей, проблем быть не должно, но на всякий случай постарайтесь избегать тесного контакта с неодимовыми магнитами.

10. Могу ли я повредить холодильник, плиту, духовку или микроволновую печь, если приложу к ним магниты?
Нет, магниты не повредят эту технику.

11. Магниты повредят мой компьютер или сотрут мой жесткий диск?
Нет, вы не захотите помещать магнит прямо на жесткий диск или корпус компьютера, если они будут поблизости, это не повредит вашему компьютеру. Магниты могут повредить магнитные ленточные носители и гибкие диски, поэтому держите магниты подальше от этих устройств.Жесткие диски уже содержат мощный неодимовый магнит, поэтому наличие другого магнита рядом с вашим компьютером не повлияет на ваши данные. Единственный способ вызвать повреждение — это поместить сильный неодимовый магнит прямо на жесткий диск.

12. У обоих полюсов одинаковая сила?
Да, оба полюса равны по силе.

13. Какой магнит самый сильный?
Неодимовые магниты — самые сильные магниты в мире.

14.Можете ли вы производить монопольные магниты?
Нет, в настоящее время мы не можем производить монопольные магниты из NdFeB.

15. Укрепят ли мои магниты вместе?
Да, когда два или более магнита сложены вместе, они становятся сильнее, однако они не будут постоянно пропорционально сильнее из-за природы материала.

16. Можете ли вы поставить нестандартные магниты?
Да, у нас есть возможность производить магниты в соответствии с вашими требованиями из NdFeB, SmCo, AlNiCo, феррита и прорезиненных магнитных материалов.Мы обслуживаем США и большинство международных рынков. Вы можете позвонить нам или узнать подробности на нашей странице нестандартных магнитов.

17. Каков гаусс у ваших магнитов?
Гаусс варьируется в зависимости от размера магнита. Все наши магниты имеют гаусс, указанный в поле описания каждого продукта.

18. Могу ли я увеличить силу моего магнита?
Нет, после того как магнит полностью намагничен, его нельзя сделать сильнее.

19.У вас есть минимальный заказ на покупку?
В зависимости от утвержденного кредита минимальная сумма для заказов на покупку составляет 50 долларов США, однако, если заказ предоплачен с помощью кредитной карты или чека, минимального заказа нет.

20. Как вы измеряете силу притяжения ваших магнитов?
Сила натяжения наших магнитов измеряется тем, сколько силы требуется, чтобы оторвать магнит от стальной пластины, когда он находится между двумя стальными пластинами.

21. К каким материалам притягиваются магниты?
Любой ферромагнитный материал будет притягиваться к магнитам NdFeB.Изделия из железа, никеля или кобальта — самые распространенные металлы, к которым притягиваются магниты. Есть также несколько видов стали, которые притягивают магниты из-за содержания железа. Более подробную информацию см. На нашей странице «Черные металлы».

22. Поднимут ли магниты с силой натяжения 10 фунтов объект весом 10 фунтов?
Наша прочность на разрыв проверяется в идеальных условиях, поэтому в реальных условиях вы, вероятно, не добьетесь такой же прочности. Измеряемая нами сила тяги показывает, какой вес требуется, чтобы оторвать магнит от куска стали, когда он находится между двумя кусками стали.Если приложение использует только приложение магнита к металлу, то сила тяги составляет примерно половину того, что мы показываем. Вы, вероятно, сможете набрать еще несколько фунтов, но, вероятно, не получите тех же результатов, которых мы достигаем в идеальных условиях.

23. Почему на неодимовые магниты нанесено покрытие?
Неодимовые магниты имеют покрытие, предотвращающее окисление и ржавчину. Неодимовые магниты изготавливаются из неодима, железа и бора. Утюг будет быстро окисляться и со временем заржаветь, покрытие защищает магнит от этого.

Почему редкоземельные магниты жизненно важны для глобальной климатической экономики — Quartz

От США до Европы растет понимание того, что чрезмерная зависимость Китая от редкоземельных элементов представляет собой риски для экономики и национальной безопасности. Одной из важных сфер, которая может сформировать траекторию глобальной климатической экономики, является промышленность редкоземельных постоянных магнитов.

Что такое редкоземельные магниты?

Постоянные магниты называются так потому, что они сохраняют свои магнитные свойства даже при воздействии магнитного поля.Другими словами, у магнитов есть постоянные магнитные поля.

Существует четыре основных типа постоянных магнитов: два без редкоземельных элементов и два без них. Редкоземельные элементы — это группа из 17 металлов, классифицируемых на легкие и тяжелые в зависимости от их атомного номера, и они имеют решающее значение для производства высокотехнологичной продукции.

Первый разработанный редкоземельный магнит был основан на редкоземельном самарии и переходном металле кобальте. Известный как самариево-кобальтовый (SmCo) магнит, он был разработан в 1960-х годах в США и был намного более мощным, чем предыдущие постоянные магниты.Это также вызвало оживление в исследованиях магнитов. К 1980-м годам исследователи из Японии и США по отдельности разработали более дешевый и прочный редкоземельный магнит: магнит неодим-железо-бор (NdFeB). Сегодня магнит NdFeB составляет большую часть мирового производства редкоземельных постоянных магнитов.

Типичный магнит NdFeB содержит около одной трети неодима, легкого редкоземельного элемента. Часть этого неодима можно заменить другим легким редкоземельным элементом, празеодимом (Pr). Таким образом, магниты NdFeB также называют магнитами NdPr.

Почему важны редкоземельные магниты?

Мощные постоянные магниты, изготовленные из редкоземельных материалов, являются критически важными компонентами продуктов для экономии климата, таких как электромобили и ветряные турбины, а также других технологий, таких как телефоны, холодильники, ракеты и самолеты. Они составляют важную часть глобальной цепочки поставок редкоземельных элементов, превращая обработанные минералы в ценные ресурсы для производителей электроники и оружия.

По данным Ping An Securities, Китай на сегодняшний день является ведущим производителем этих магнитов в мире, на него приходится 87% мирового производства в 2018 году.Остальные в основном производятся в Японии, которая получает большую часть своего неодима и празеодима от австралийского гиганта редкоземельных элементов Lynas, крупнейшего в мире производителя и переработчика редкоземельных элементов за пределами Китая.

Доминирование Пекина в производстве такого важного сырья имеет серьезные геополитические последствия. Как выразилась компания MP Materials, которая управляет единственной действующей шахтой по добыче редкоземельных металлов в США, «магниты из NdPr представляют собой единственную точку отказа для национальной безопасности, экономики и окружающей среды.”

Благодаря высокой магнитной силе магнитов NdFeB они способны производить много энергии относительно их веса и размера. Это делает их идеальными для продуктов, требующих высокого отношения энергии к весу, таких как двигатели электромобилей. Для перемещения большого и тяжелого магнита потребуется больше энергии, что ограничит радиус действия транспортного средства. Tesla, например, использовала магниты NdFeB в своих двигателях.

Магниты также используются в ветряных турбинах. Магниты из NdFeB, содержащие тяжелые редкоземельные элементы, диспрозий, а иногда и тербий, особенно полезны, поскольку присутствие тяжелых редкоземельных элементов улучшает способность магнита выдерживать высокие температуры.Более высокая долговечность означает более низкие затраты на техническое обслуживание, которые могут быстро накапливаться для оффшорных ветряных электростанций.

Аналитики прогнозируют удвоение спроса на магниты NdFeB в течение десятилетия, поскольку мир все больше смещается в сторону электромобилей и низкоуглеродной энергетики.

Почему Китай так доминирует в производстве редкоземельных магнитов?

Китай занимает значительное доминирующее положение в большей части глобальной цепочки поставок редкоземельных элементов. Она производит более 60% редкоземельных элементов в мире и использовала свои глобальные поставки для доминирования на последующих этапах производственной цепочки, включая производство редкоземельных магнитов.

«Китай использовал редкоземельные элементы, чтобы захватить магнитную промышленность», — сказал в прошлом году Argus Media генеральный директор MP Materials Джеймс Литински. «Они смогли это сделать, потому что в западном полушарии уже много лет не существует цепочки поставок редкоземельных элементов. Китай продолжит движение вниз по течению, чтобы конкурировать за большую коммерческую долю ».

Тем временем Пекин работает над укреплением своего доминирующего положения в области редкоземельных элементов путем усиления регулирования всей производственной цепочки. Тем не менее, хотя Китай производит большую часть редкоземельных магнитов в мире, некоторые китайские исследователи отмечают, что страна по-прежнему уступает в конкурентной борьбе (ссылка на китайском языке) в области самых передовых редкоземельных продуктов с самой высокой добавленной стоимостью.

За последнее десятилетие все больше и больше производителей редкоземельных постоянных магнитов перемещают свои производственные мощности в Китай, во многом благодаря близости к источникам сырья. После того, как Китай ввел эмбарго на редкоземельные элементы в отношении Японии в 2010 году из-за дипломатического спора, некоторые японские производители магнитов также рассматривали возможность диверсификации и перемещения производственных мощностей в Китай как способ смягчить неожиданные риски цепочки поставок. Например, Hitachi Metals, ведущий мировой производитель магнитов, в 2016 году объявила о создании совместного предприятия (ссылка на китайском языке) с крупным китайским производителем магнитов Чжун Ке Сан Хуан, объяснив, что этот шаг «необходим для достижения глобального роста» своего магнитного бизнеса. .

Китай также дает преимущество в виде более низких затрат. По словам Набиля Манчери, генерального секретаря Брюссельской ассоциации производителей редкоземельных элементов, производство редкоземельных магнитов в Китае обходится примерно на 20% дешевле, чем в Европе, благодаря более низким затратам на рабочую силу и энергию. Но поскольку китайское правительство ужесточает экологические правила и правила землепользования, производственные затраты будут расти, и Манчери ожидает, что производство редкоземельного магнита в Китае и Европе будет стоить столько же в течение 15 лет.

Для Китая его доминирование в производстве редкоземельных магнитов дает стратегические преимущества.Даже в условиях торговой войны между США и Китаем импорт редкоземельных магнитов из Китая в США в 2019 году увеличился на 12% по сравнению с предыдущим годом. Согласно Ping An Securities, США также никогда не устанавливали тарифы на импорт из Китая редкоземельных магнитов, даже когда они взимали сборы с товаров, от велосипедов до Библии. «Можно сказать, что промышленность редкоземельных постоянных магнитов — одна из немногих отраслей в Китае, которая занимает важное место в международной конкуренции и имеет глобальную конкурентоспособность», — пишут аналитики Ping An Securities.

Китайские производители редкоземельных магнитов обладают еще одним конкурентным преимуществом: благоприятным налоговым законодательством. По данным Ginger International Trade and Investment, сингапурской фирмы, специализирующейся на управлении цепочкой поставок редкоземельных элементов, все цены на оксиды редкоземельных элементов, металлы и магниты включают 13% налог на добавленную стоимость. Если фирма экспортирует редкоземельные элементы из Китая, ей не возвращается НДС. Однако при экспорте редкоземельных магнитов НДС полностью возмещается. Это означает, что «китайские производители NdFeB имеют 13% -ное преимущество в стоимости сырья по сравнению с иностранными производителями NdFeB», — сообщает Ginger International.

Ключевая слабость Китая: недостаток патентов

На данный момент областью, в которой Китаю еще предстоит доминировать, является интеллектуальная собственность. Японская компания Hitachi Metals является ведущим производителем магнитов в мире и имеет более 600 индивидуальных патентов на магниты из NdFeB. Истечение срока действия одного из основных патентов Hitachi на NdFeB в 2014 году стало благом для китайских производителей магнитов. JL Mag Rare Earth, один из ведущих производителей магнитов в Китае, сообщил инвесторам во время телефонного разговора (ссылка на китайском языке) в ноябре прошлого года, что патенты Hitachi больше не могут ограничивать глобальную конкуренцию китайским магнитным компаниям.

Это может быть слишком оптимистичной оценкой.

«Дело не в одном патенте», — сказал Манчери из Ассоциации производителей редкой земли, имея в виду истечение срока действия патента в 2014 году.

Президент REIA доктор Бадринат Велури добавил, что режим патентования редкоземельных магнитов чрезвычайно сложен. «Сегодня есть крупные китайские производители магнитов, стремящиеся производить высококачественные и высококачественные постоянные магниты на основе редкоземельных элементов с использованием передовых производственных технологий, защищенных их собственными патентами или лицензированных у других.Что касается патентов и аспектов, связанных с интеллектуальной собственностью, каждый производитель и покупатель время от времени проводят самооценку ».

Тем не менее, китайские ученые также указали, что китайская промышленность редкоземельных магнитов рискует оказаться в тупике со стороны Японии, которая по-прежнему владеет большей частью самых ценных патентов на постоянные магниты и заключила соглашения о перекрестном лицензировании по всему миру. Например, японская компания Hitachi Metals имеет множество патентов на самые дорогие продукты. Без этих лицензий другие производители могут столкнуться с трудностями при изготовлении ультрасовременных магнитов.В результате китайские производители редкоземельных магнитов, экспортирующие их в страны, где Япония подала заявку на патенты, вынуждены платить дорогие лицензионные сборы, даже несмотря на то, что Китай создал свой собственный арсенал патентов на редкоземельные элементы.

«[Это] привело к долгосрочной тенденции увеличения объемов и снижения цен на экспорт редкоземельных постоянных магнитов из Китая», — написали три исследователя в статье, опубликованной в этом месяце (pdf, ссылка на китайском языке). «В этом случае экспортные издержки китайских предприятий бесконечно увеличиваются, что затрудняет их« уход ».”

Обновление, 17 и 18 мая: В этой статье удалена цитата Набиля Манчери, генерального секретаря Ассоциации редкоземельных элементов, чтобы более полно отразить позицию REIA в отношении патентов на редкоземельные элементы и китайских магнитов, включая цитата президента ассоциации.

Купите неодимовые магниты здесь — Самые сильные магниты в мире

Необработанные магниты из неодима (NdFeB) — супермагниты

Необработанные магниты из неодима — настоящие супермагниты!

Неодимовые магниты также продаются под названием неодим-железо-бор или магниты NdFeB.Неодим относится к редкоземельным элементам. Проблема с этими металлами не в их редкости как таковых, а в том, что их сложно извлекать из других соединений.

Соответственно, неодимовые магниты не самые дешевые магниты, но они не имеют себе равных среди самых сильных в мире даже при небольших размерах в несколько сантиметров. Поэтому все, что вам нужно сделать, это решить, какая форма вам нужна. Мы предлагаем дисковые магниты, конические магниты, кольцевые магниты, стержневые магниты, блочные магниты, кубические магниты и сферические магниты. Самоклеющиеся магниты чрезвычайно универсальны, так как они приклеиваются практически в любом месте.


Супер магниты для хобби и промышленности

Промышленность и любители полагаются на эффективную силу, которая во много раз превышает силу обычных магнитов. В настоящее время новые технологии гарантируют, что тепловая точка, при которой неодимовые магниты теряют свой магнетизм, была установлена ​​достаточно высоко, и ученые предполагают, что это, а также магнитная сила, могут быть значительно улучшены в ближайшем будущем. В этом отношении неодимовые магниты не только чрезвычайно эффективны, но также могут использоваться на полной мощности в экстремальных условиях.Такие отрасли, как производство компьютеров и сотовых телефонов, моторные мастерские и высокие технологии, сейчас немыслимы без неодимовых магнитов. Жесткие диски работают быстрее, динамики работают лучше, и все из-за небольшого магнита со сверхмощностью.

Обращаться осторожно

Такие сильные магниты, естественно, вдохновляют и частных лиц. Однако следует соблюдать несколько принципов.

На что следует обращать внимание при обращении с неодимовыми магнитами?

Неодимовые магниты не должны находиться рядом с людьми с кардиостимуляторами, а дети — подальше от магнитов.Неодимовые магниты не должны приближаться к огню, сварка и пайка также являются табу.

А можно сделать поделки с неодимовыми магнитами или собрать симпатичные гаджеты. Найдите кольцо для ключей с стержневым магнитом или поместите кубические магниты, блочные магниты или сферические магниты разных размеров в качестве украшений на полку. Вы можете использовать его для сбора металлической стружки или швейных игл или прогуляться, чтобы проверить все, что прилипает к магнитам вашего диска.

Самоклеющиеся магниты приклеиваются практически ко всем поверхностям.Вы снимаете защитную пленку, наклеиваете эту часть, а оставшиеся части магнита прилипают друг к другу, в то время как постоянный магнит прочно стоит на месте. Возможно, вы знакомы с кольцевыми магнитами из медицинских практик, специализирующихся на альтернативной медицине. В остальном разная ширина, высота и диаметр подходят для многих возможных применений.

Насколько стабильна сила сцепления неодимовых магнитов?

При нормальной обработке неодимовые магниты не теряют своей силы сцепления.Однако прямой контакт с сильными магнитами и высокими температурами может привести к размагничиванию.

При каких температурах размагничиваются неодимовые магниты?

Это зависит от качества намагничивания. Для наиболее распространенной марки N45 максимальная температура составляет ок. 80 ° C. Если магнит нагревается, магнитные свойства теряются.

Прочные красавицы для многих областей применения

Самое приятное в неодимовых магнитах с цинковым, никелевым или медным покрытием — это их атмосферостойкость.Простая металлическая красота доставляет удовольствие не только фигуркам из сферических магнитов. Возможно, вы также используете конические магниты и дисковые магниты для магии, это непревзойденный инструмент. К тому же неодимовые магниты — замечательные, необычные подарки.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.