מגנטים ניאודימיום

מדוע ניאודימיום כל כך מגנטי

ניאודימיום היא מתכת אדמה נדירה, והיא גם פרומגנטית. זה אומר; שכמו ברזל, ניתן למגנט ניאודימיום. זה לא נמצא באופן טבעי בצורה מתכתית, וניאודימיום תמיד מעורבב עם לנתנידים אחרים מכיוון שהוא מאוד תגובתי.

כתבנו הרבה על ניאודימיום כי יש לנו תשוקה למגנטים חזקים, אבל ליסוד הכימי Nd אין את הכוח המגנטי לפני שהוא מתעדן.

ניאודימיום הוא השני בשכיחותו ביסודות כדור הארץ הנדירים והוא נמצא במינרלים של לנתניד. זה מעורבב עם אלמנטים אחרים, אבל זה לא כל כך נדיר, כי זה מגיע בכמויות גדולות מאוד.

כדי להפוך למגנט חזק, ניאודימיום מעובד, בדרך כלל בצורה נוזלית, יחד עם ברזל ובורון ליצירת המבנה הגבישי הטטרגונלי. הסגסוגת מורכבת מדגן מיקרו-גבישי. הם מיוצרים וממגנטים, כך שהצירים המגנטיים שלהם מצביעים לאותו כיוון.

חוזק המשיכה שמגנט ניאודימיום יכול להשיג הוא החזק ביותר מבין המגנטים הקבועים שאתה יכול לקנות. הוא כל כך חזק כי יש לו מצב גבוה מאוד של רוויה, מגנטיזציה. האנרגיה המגנטית שהשילוב של ניאודימיום, ברזל ובור יכול לאגור, הופכת את הסגסוגת למגנטית מאוד.

ההתנגדות של סריג הקריסטל להפנות את כיוון המגנטיזציה שלו, גורמת לכפייה וגורמת לכך שקשה מאוד למגנט מגנטים ניאודימיום.

אז אל תדאג מהסכנה שמגנטי העל שלך יאבדו את כוחם. זה אפשרי, אבל בנסיבות מוגנות, מגנט ניאודימיום לא יאבד שום חוזק ניכר. חום קיצוני ומגנטים חזקים מאוד אחרים יכולים לבטל חלק מהכוח, אבל אם אתה משתמש בו בחיי היומיום שלך, זה לא דבר שאתה צריך לדאוג לגביו.

כיצד מייצרים מגנטים ניאודימיום

סינטור
כדי להעניק למגנט הירוק את האיכויות המגנטיות האולטימטיביות שלו, סינטר משתמש בחום מתחת לטמפרטורת ההיתוך שלו כדי להתעבות ולעצב אותו. בסביבה אינרטית, נטולת חמצן, יש לפקח על התהליך בקפידה. הביצועים של מגנט ניאודימיום יכולים להיהרס על ידי חמצון. כדי להניע את החלקיקים להיצמד זה לזה, הוא נמחץ בטמפרטורות של עד 1080 מעלות צלזיוס אך פחות מנקודת ההיתוך שלהם. מרווה משמש להקפאה מהירה של המגנט ולהקטנת פאזות, שהם סוגי סגסוגת עם מאפיינים מגנטיים חלשים.

הַתָכָה
כדי ליצור סגסוגת, הניאודימיום, הברזל והבורון מחושבים ומניחים בכבשן קשת ואקום. אלמנטים אחרים, כולל קובלט, נחושת, גדוליניום ודיספרוזיום, מתווספים עבור ציונים ספציפיים כדי לסייע בעמידות בפני קורוזיה. זרמי מערבולת חשמליים מייצרים חום בוואקום כדי להרחיק מזהמים.

אבקה ולחיצה
סגסוגת מותכת זו מקוררת והם נטחנים באמצעות סילון באווירה קריוגנית של חנקן והופכים לאבקה. לאחר מכן נלחצים אבקה זו לצבע והם יוצקים לצורות רצויות. החומר נתון לשדה מגנטי במהלך הלחיצה. לאחר מכן הוא נדחף לצורה גדולה יותר בתבנית שנייה, ומיישר את המגנטיות שלו יחד עם כיוון הלחיצה. מתקנים המייצרים שדות מגנטיים תוך כדי לחיצה משמשים בכמה גישות ליישור החלקיקים.
רגע לפני שמגנט לחוץ משתחרר, הוא מקבל דופק דה-ממגנט, הגורם לו להתבטל, וכתוצאה מכך מגנט ירוק שמתפורר בקלות ובעל איכויות מגנטיות נמוכות.

עיבוד שבבי, ציפוי, מגנטיזציה
כדי לעצב מגנטים סנטרים לפי הטלרנסים הנכונים, משתמשים בקצוות חיתוך של יהלומים או תיל. מכיוון שניאודימיום מתחמצן במהירות ולכן הוא פגיע לקורוזיה, המאפיינים המגנטיים שלו עלולים ללכת לאיבוד. אקריליק, ניקל, נחושת, אבץ, פח וסוגים אחרים של ציפויים משמשים לשימורם. למרות העובדה שלמגנט יש כיוון מגנטיות, הוא אינו ממוגנט וחייב להיות נתון במהירות לשדה מגנטי חזק, שנוצר מסליל תיל המקיף את המגנט. כדי ליצור חשמל זרם חזק, נעשה שימוש בקבל ובמתח גבוה בתהליך המגנט.

קשר
הדבקה, הידועה גם בשם חיבור דחיסה, היא טכניקת לחיצת צבע המשלבת תערובת אבקת ניאודימיום וכן חומר מקשר אפוקסי. התערובת מורכבת מ-97% חלקיקים מגנטיים ו-3% אפוקסי.
שילוב אפוקסי וניאודימיום זה נלחץ או מוחץ ונאפה לריפוי. ניתן ליצוק מגנטים לצורות ודפוסים מסובכים מכיוון שהתערובת נדחסת על תבנית או מוחקת. חיבור דחיסה יוצר מגנטים עם סובלנות קרובה ללא צורך בהליכים נוספים.