Imants de neodim i el seu ús

Els imants permanents més forts i potents disponibles al mercat actualment són els imants de neodimi. Tenen la fórmula química Nd2Fe14B, i tenen una densitat d’energia magnètica excepcional de fins a 512 kJ / m3. Si els imants anteriors de samari-cobalt (SmCo) es consideraven els més poderosos disponibles, a partir del 1986, eren substituïts gradualment per imants de neodimi, molt més econòmics en el cost de producció, encara que amb una temperatura de Curie més baixa.

Amb el desenvolupament de la indústria electrònica, des dels anys 90 fins a l’actualitat, Els imants de neodimi han obtingut una gran popularitat a tot arreu, i molts encara se sorprenen de les seves notables propietats, ja que aquest imant pot elevar una càrrega milers de vegades el pes del propi imant.

Tot va començar pel fet que, el 1982, l’empresa japonesa Sumitomo Special Metals, que treballava juntament amb la general americana General Motors en el problema de trobar una alternativa als costosos imants de samari-cobalt (SmCo), va trobar el compost de neodimi-ferro-boro, que va ser patentat per General Motors a Any 1985. El 1986 es va obrir Magnequench, especialitzada en la producció d’imants de neodimi i en la venda de matèries primeres per a la seva fabricació.

Posteriorment Magnequench va passar a formar part de Molycorp, EUA i Sumitomo va passar a formar part de la Corporació Hitachi, Japó, i actualment Hitachi posseeix més de 600 patents relacionades amb la producció d’imants de neodimi per sinterització i llicències de nombroses manufactures arreu del món.

Al final, la Xina es va convertir en un líder en la producció d’imants de neodimi, perquè aquest país controla una part enorme dels minerals de terra rara del món.

Cada any, la Xina produeix 50.000 tones d’imants de neodimi. Mentrestant, una tona de mineral original conté uns 700 kg de ferro, i neodimi, un màxim de 450 grams.

Per a la fabricació d’imants de neodimi, la tecnologia en pols s’utilitza per produir tres tipus d’imants: imants extruïts, magnetoplàstics fos, i magnetoplàstics sinteritzats.

Abans de la fabricació d’imants, el material magnètic es fosa, per això, els elements inicials (ferro, neodimi, boro) es fonen en un forn d’inducció, després l’aliatge resultant es tritura, rebent pols per a les etapes posteriors del procés tecnològic, per treballar amb la pols.

Depenent de la microestructura dels elements inicials, les propietats magnètiques del producte final poden variar fins a cert punt. Sovint s’utilitza directament el compost Nd2Fe14B. És la seva estructura que proporciona la màxima anisotropia magnetocristalina, uniaxial. Però són possibles reaccions químiques més complexes.

Magnetoplàstics sinterats s’obtenen prement pols de neodim-ferro-bor, sinteritzar-lo en un entorn inert o al buit, i després triturar-lo en una màquina per obtenir la forma desitjada. Durant el premsat en pols, actua sobre camp magnètic intensitat i direcció desitjades, que estableix la magnetització.

Rejets de plàstic imant s’obtenen mitjançant polímers que es barregen amb pols de neodim i ferro-bor, i després s’esprèn en un motlle, i aquí és possible obtenir qualsevol forma, però l’energia del producte es limita a 5 MGsec.

Plàstics de Magnet extrusos, al seu torn, s’obtenen de la manera següent: la pols de neonimi-ferro-boro inicial es barreja amb el polímer, després es pressiona en un motlle, s’escalfa i es magnetitza. No es necessita processament addicional i l’energia dels magnetoplàstics premsats es limita a un valor de 10 MGE.

Per tant, els imants de neodimi tenen les propietats distintives següents:

• Amb deu anys, només es perd l’1% de la magnetització;

• Qualsevol mida i forma està disponible;

• Temperatura de curie baixa (vegeu taula anterior);

• Alta resistència a la corrosió;

• Magnetització residual màxima;

• Màxima força coercitiva;

• Energia magnètica específica màxima.

Els imants de neodimi es marquen de la següent manera: aquestes són les anomenades classes d’imants de neodimi:

• N35-N52

• 33M-48M

• 30H-45H

• 30SH-42SH

• 30UH-35UH

• 28EH-35EH

Aquí, el nombre denota l'energia magnètica expressada en MSE (MegaGauss-Oersted) i la lletra (marca) - el rang de temperatura admissible:

• N (Normal): fins a 80 graus centígrads;

• M (Mitjana): fins a 100 graus centígrads;

• H (Alt): fins a 120 graus centígrads;

• SH (Super Alt): fins a 150 graus centígrads;

• UH (Ultra Alt): fins a 180 graus centígrads;

• EH (Extra High) - fins a 200 graus centígrads.

Normalment, el venedor sempre està disposat a proporcionar informació completa sobre les característiques tècniques dels imants de neodimi que ofereix.

Els imants de neodim han substituït gairebé completament els imants de ferrita en molts camps d'aplicació, inclosa la indústria, ja que són molt més forts i compactes.

Per tant, els imants de neodimi han trobat les següents aplicacions:

• en unitats de capçals de discs durs d’ordinadors;

• com a part d’esborrar caps de material barat;

• en ressonància magnètica (IRM);

• en recollides magnètiques de guitarres;

• en cigarrets electrònics;

• en panys de portes;

• en altaveus i auriculars;

• en coixinets magnètics;

• en espectròmetres de RMN;

• en motors elèctrics;

• en eines sense fils;

• en servomotors;

• en motors d'elevació i compressor;

• en motors pas a pas;

• en direcció elèctrica;

• en vehicles híbrids i elèctrics;

• en generadors i turbines (les turbines d’accionament directe requereixen 600 kg d’imants per megavati de potència i el 31% d’aquesta massa és de neodimi);

A més, els imants de neodimi amb les seves propietats magnètiques úniques van inspirar els creadors de joguines i joies. Tothom coneix els conjunts magnètics del neocub, i d’altres, diversos dissenyadors, una varietat de fixadors decoratius i molt més.

Així, els imants de neodimi no només poden resoldre problemes de producció complexos, sinó també solucions simples i convenients.

Recentment, poderosos imants han començat a ser publicitats activament per al seu ús en activitats il·legals. La publicitat afavoreix la compra d’imants, amb els quals podeu utilitzar electricitat, calor i gas sense tenir en compte els recursos consumits per comptadors adequats. L’ús descuidat d’aquests recursos és il·legal, segons el Codi de Delictes Administratius

Vegeu també al nostre lloc web:Levitació magnètica: què és i com és possible

Comments

[#1]

I també es fan servir imants en la fabricació d’arrossegadors magnètics, molt populars per a les excavadores negres. Als punts d’encreuament de la Segona Guerra Mundial i als llocs d’operacions militars amb la seva ajuda, s’extreuen les restes de l’arma i d’altres objectes antics que posseeixen propietats magnètiques.