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 2022 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
Сфера применения
Такие магниты можно использовать не только на крупных производствах, но и в быту. Чаще всего их применяют для следующих целей:
- Поисковые работы на дне водоемов. Магниты можно использовать для очистки водоемов от металлического лома или поиска. Они не ржавеют со временем и могут вытаскивать предметы с очень большой глубины.
- Крепление металлических предметов. Благодаря большой силе магнит может справляться с большим весом. Его часто используют в мастерских и на производствах для хранения металлических предметов.
- Намагничивание некоторых предметов. Благодаря мощному магнитному полю такой магнит можно использовать для намагничивания ножниц, иголок, отверток и т.п. Также с его помощью можно вернуть силу некоторым предметам.
- Выправление вмятин на металле. Мощные неодимовые магниты нередко используют для удаления вмятин с металлических корпусов.
- Очищение масел и нефтяной продукции от стружки и прочих металлических загрязнений.
Сфера применения неодимовых магнитов намного шире. Все зависит от потребностей и целей конкретного человека. Их часто используют в тяжелом машиностроении, медицине, производстве бытовой техники и мебели. Они могут выполнять роль мощных фиксаторов. Даже небольшие магниты обладают высокой мощностью.
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.
Магнитная восприимчивость, намагниченность, магнитный момент
Для понимания того, откуда берётся сила неодимового магнита и как создаётся его поле, необходимо получить представление о явлении постоянной намагниченности. Одной из её характеристик является магнитная восприимчивость, которая представляет собой безразмерную величину, показывающая способность изделия намагничиваться при попадании в границы силового поля.
Магнитная восприимчивость (С) тождественна намагниченности (J) того или иного вещества при единичной напряжённости поля. Она позволяет определить состояние конкретного тела до помещения в поле. После создания специальных силовых условий предмет получит магнитный момент (М). Результатом воздействия станет возможность определить намагниченность как магнитный момент единицы объёма. Формула для вычисления показателя представлена в таком виде: J=M/V. Из этого следует, что показатель намагниченности находится в прямо пропорциональной зависимости от напряжённости.
Одним из этапов изготовления изделий из NdFeB является их помещение в силовое поле с высоким показателем мощности. За счёт значительной намагниченности сила сцепления неодимовых магнитов очень велика.
Что касается магнитного момента, то это − векторная характеристика вещества, благодаря которому было создано магнитное поле. Этот показатель у редкоземельного сплава большой, что также влияет на силу сцепления неодимового магнита.
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.
Какими свойствами обладает редкоземельный неодимовый магнит
Магнитная энергия в дисках или брусках из неодима может достигать 400 кДж/м. куб, что почти в четыре раза выше, чем у ферритовых аналогов. При этом чтобы оторвать крошечную шайбу весом в 50 граммов от железной поверхности потребуется усилие не менее 20 кг. Большие же предметы из неодима оторвать от металла вручную практически невозможно.
Удивительны также и показатели размагничивания. Даже спустя полвека лет активного использования сплав неодимового магнита сохранит большую часть своих притягивающих свойств, в то время как феррит к тому времени размагнитится почти полностью. С другой стороны такие устройства имеют и свои слабые стороны, самая, пожалуй, главная из них – хрупкость.
Чтобы придать изделиям из неодима их фантастические характеристики, производители вынуждены прибегать к технологии спекания, которая пока не позволяет добиться высокой прочности. Чтобы хоть как-то защитить неодимовый магнит, железо бор и неодим покрывают медно-никелевым защитным слоем. При аккуратном обращении этого достаточно, но ронять предметы, полученные путем спекания или ударять по ним не рекомендуется. В противном случае Вы столкнетесь с другим их изъяном – подверженностью коррозии. Её проявления могут появиться на местах сколов или трещин.
Второй недостаток – ограниченность температур, в которых может эксплуатироваться неодимовый магнит, состав лучше не подвергать нагреванию выше +80 оС. Хотя специальные марки неодима способны без ущерба выдерживать и +200 оС.
С другими характеристиками нашей продукции Вы можете ознакомиться на сайте . Наши менеджеры подробно расскажут о нюансах доставки, особенностях оплаты и предоставят любые, интересующие Вас сведения.
Остаточная магнитная индукция
Этот показатель также имеет отношение к мощности магнитного изделия − только при создании идеальных условий (магнитная система замкнутого типа без потерь и внешних воздействий). Его задача − демонстрация плотности потока силовых линий для конкретного слитка NdFeB. Единицей измерения остаточной магнитной индукции являются миллиТесла или килоГаусс.
Например, неодимовые магниты N45 имеют показатель 1320-1380 (13.2-13.8), N50 − 1400-1450 (14.0-14.5), N42 − 1280-1320 (12.8-13.2).
Коэрцитивная сила и физические показатели
Речь идет о максимальном уровне магнитного поля, способном нарушить свойства изделия. Другими словами – коэрцитивная сила – уязвимость металла к воздействию полей, создаваемых окружающими предметами. Важно учитывать этот показатель при использовании магнита там, где на него может быть оказано большое воздействие поля. Коэрцитивная сила особенно важна, если планируется использование детали в составе того или иного агрегата. Ведь в окружении железных элементов неодимовый магнит характеристики свои может частично утратить со временем.
Кроме того, описываемые нами товары классифицируют еще по нескольким показателям. Например:
- По электрическому сопротивлению и уровню электропроводимости;
- По твердости. В среднем этот параметр равняется около 600 Hv;
- По плотности, составляющей примерно 7,4 гр./см3;
- По температуре Кюри: 310 – 340 оС
Компания предлагает магниты неодимовые, параметры которых в точности соответствуют заявленным показателям.
