Прорыв в создании материала для производства постоянных магнитов

Георгий Голованов4 марта, 13:50Фото: Pixabay

Постоянные магниты нужны разнообразной электронике, электротранспорту и системам возобновляемой энергетики. Спрос на них постоянно растет, но их производят из редкоземельных металлов, а это дорого и сильно загрязняет окружающую среду. Британские ученые впервые создали магнит без редкоземельных металлов, который по силе сравним с постоянным редкоземельным магнитом.

7814

Большинство постоянных магнитов делаются из сплавов редкоземельных металлов — но их добыча и обработка сопровождаются токсичными побочными продуктами, загрязняющими окружающую среду вокруг шахт и очистительных станций. В то же время спрос на постоянные магниты растет, поскольку они остаются основным компонентом потребительской электроники, электрического транспорта и систем возобновляемой энергетики.

Группа ученых из Университета Лидса совершила прорыв в создании материала, который может со временем заменить редкоземельные постоянные магниты. Покрыв тонкий слой кобальта молекулами бакминстерфуллерена, они значительно повысили магнитную энергию материала, то есть силу магнита — в пять раз при низкой температуре, пишет Phys.org.

По словам ученых, впервые магнит без редкоземельных металлов оказался не менее эффективным, чем самарий-кобальтовый, постоянный редкоземельный магнит.

Увеличение магнитной энергии происходит при минус 195 градусах Цельсия, однако ученые надеются химическим образом изменить молекулы углерода так, чтобы они обеспечивали тот же эффект при комнатной температуре.

Рекордно сильный магнит для нового поколения протонных ускорителей собрали ученые из Фермилаб. Он в 1000 раз мощнее бытового магнита в холодильнике. С его помощью ускоритель сможет разгонять протоны до энергий в несколько раз выше, чем БАК.

Facebook78Вконтакте14WhatsAppTelegram

---

3 разных типа магнитов и их применение

Магниты — это материалы, которые генерируют поле, которое притягивает или отталкивает некоторые другие материалы (например, железо и никель) с определенного расстояния. Это невидимое поле, известное как магнитное поле, отвечает за ключевые свойства магнита.

Древние люди использовали магниты по крайней мере с 500 г. до н.э., и самые ранние известные описания таких материалов и их характеристики происходят из Китая, Индии и Греции около 25 веков назад. Однако искусственные магниты были созданы еще в 1980-х годах.

Очевидно, что не все магниты состоят из одних и тех же веществ, и поэтому их можно разделить на разные классы в зависимости от их состава и источника магнетизма. Ниже приведен подробный список трех основных типов магнитов с указанием их свойств, прочности, а также промышленного и непромышленного применения.

1. Постоянные магниты

После намагничивания постоянные магниты могут сохранять магнетизм в течение продолжительного времени. Они сделаны из материалов, которые могут намагничиваться и создают собственное постоянное магнитное поле.

Обычно постоянные магниты изготавливаются из четырех различных типов материалов:

I) Ферритовые магниты

Стек ферритовых магнитов | Изображение предоставлено: Викимедиа

Ферритовые магниты (также называемые керамическими магнитами) являются электроизоляционными. Они темно-серого цвета и выглядят как карандашный грифель.

Ферриты обычно представляют собой ферромагнитные керамические соединения, получаемые путем смешивания больших количеств оксида железа с металлическими элементами, такими как марганец, барий, цинк и никель. Некоторые ферриты имеют кристаллическую структуру, например ферриты стронция и бария.

Они довольно популярны благодаря своей природе: они не подвержены коррозии и, следовательно, используются для продления жизненного цикла многих продуктов. Ферритовые магниты могут использоваться в чрезвычайно жарких условиях (до 300 градусов Цельсия), и стоимость изготовления таких магнитов также низкая, особенно если они производятся в больших объемах.

Они могут быть далее подразделены на «твердые», «полужесткие» или «мягкие» ферриты, в зависимости от их магнитных свойств.

Поскольку твердые ферриты трудно размагничивать, они обладают высокой коэрцитивной силой. Они используются для изготовления магнитов, например небольших электродвигателей и громкоговорителей. Мягкие ферриты, с другой стороны, имеют низкую коэрцитивную силу и используются для изготовления электронных индукторов, трансформаторов и различных микроволновых компонентов.

II) магниты Алнико

Магнит-подкова из алнико 5 | Эта U-образная форма образует мощное магнитное поле между полюсами, позволяя магниту захватывать тяжелые ферромагнитные материалы.

Магниты алнико состоят из алюминия (Al), никеля (Ni) и кобальта (Co), отсюда и название al-ni-co. Они часто включают титан и медь. В отличие от керамических магнитов, они являются электропроводящими и имеют высокие температуры плавления.

Чтобы классифицировать их (основываясь на их магнитных свойствах и химическом составе), Ассоциация производителей магнитных материалов присвоила им номера, такие как Alnico 3 или Alnico 7.

Алникос был самым сильным типом постоянных магнитов до развития редкоземельных магнитов в 1970-х годах. Известно, что они создают высокую напряженность магнитного поля на своих полюсах — до 0,15 Тесла, что в 3000 раз сильнее, чем магнитное поле Земли.

Сплавы Alnico могут сохранять свои магнитные свойства при высоких рабочих температурах, вплоть до 800 градусов Цельсия. Фактически, они являются единственными магнитами, которые имеют магнетизм при нагревании раскаленным докрасна.

Эти магниты широко используются в бытовых и промышленных применениях: несколько примеров — это магнетронные трубки, датчики, микрофоны, электродвигатели, громкоговорители, электронные трубки, радары.

III) Редкоземельные магниты

Как следует из названия, редкоземельные магниты изготавливаются из сплавов редкоземельных элементов. Это самый сильный тип постоянных магнитов, разработанный в 1970-х годах. Их магнитное поле может легко превышать 1 Тесла.

Два типа редкоземельных магнитов — самарий-кобальтовые и неодимовые магниты. Оба уязвимы для коррозии и очень хрупкие. Таким образом, они покрыты определенным слоем (слоями), чтобы защитить их от сколов или поломок.

Самарий-кобальтовые магниты состоят из празеодима, церия, гадолиния, железа, меди и циркония. Они могут сохранять свои магнитные свойства при высоких температурах и обладают высокой устойчивостью к окислению.

Из-за их меньшей напряженности магнитного поля и высокой стоимости производства они используются реже, чем другие редкоземельные магниты. В настоящее время они используются в настольном ядерно-магнитно-резонансном спектрометре, высококачественных электродвигателях, турбомашиностроении и во многих областях, где производительность должна соответствовать изменению температуры.

Неодимовые магниты, с другой стороны, являются наиболее доступным и сильным типом редкоземельных магнитов. Они представляют собой тетрагональную кристаллическую структуру, изготовленную из сплавов неодима, бора и железа.

Благодаря своим меньшим размерам и небольшому весу они заменили ферритовые и алникомагниты в многочисленных применениях в современных технологиях. Например, неодимовые магниты в настоящее время используются в головном приводе для компьютерных жестких дисков, электродвигателей для аккумуляторных инструментов, механических переключателей электронных сигарет и динамиков мобильных телефонов.

IV) одномолекулярные магниты

Универсальный внутриклеточный белок, называемый ферритином, считается магнитом с одной молекулой. Он хранит железо и выпускает его контролируемым образом.

К концу 20-го века ученые узнали, что некоторые молекулы [которые состоят из ионов парамагнитного металла] могут проявлять магнитные свойства при очень низких температурах. Теоретически они способны хранить информацию на уровне магнитных доменов и обеспечивать гораздо более плотный носитель, чем традиционные магниты.

Одномолекулярные магниты состоят из кластеров марганца, никеля, железа, ванадия и кобальта. Было обнаружено, что некоторые цепные системы, такие как одноцепные магниты, сохраняют магнетизм в течение длительного периода времени при более высоких температурах.

Исследователи в настоящее время изучают монослои таких магнитов. Одним из ранних соединений, которое было исследовано в качестве одно-молекулярного магнита, является додекануклеарная марганцевая клетка.

Потенциальные возможности применения этих магнитов огромны. К ним относятся квантовые вычисления, хранение данных, обработка информации и биомедицинские приложения, такие как контрастные агенты МРТ.

2. Временные магниты

Некоторые объекты могут быть легко намагничены даже слабым магнитным полем. Однако, когда магнитное поле удалено, они теряют свой магнетизм.

Временные магниты различаются по составу: они могут быть любым объектом, который действует как постоянный магнит в присутствии магнитного поля. Например, магнитомягкий материал, такой как никель и железо, не будет притягивать скрепки после удаления внешнего магнитного поля.

Когда постоянный магнит подносится к группе стальных гвоздей, гвозди прикрепляются друг к другу, а затем к постоянному магниту. В этом случае каждый гвоздь становится временным магнитом, а когда постоянный магнит удаляется, они больше не прикрепляются друг к другу.

Временные магниты в основном используются для изготовления временных электромагнитов, сила которых может варьироваться в соответствии с требованиями. Они также используются для разделения материалов, сделанных из металла, на складах металлолома и дают новый импульс современной технологии — от высокоскоростных поездов до высокотехнологичного пространства.

3. Электромагнит

Электромагнит притягивающий железные опилки

Электромагнит был изобретен британским ученым Уильямом Стердженом в 1824 году. Затем он был систематически усовершенствован и популяризирован американским ученым Джозефом Генри в начале 1830-х годов.

Электромагниты представляют собой плотно намотанные витки провода, которые функционируют как магниты при прохождении электрического тока. Его также можно классифицировать как временный магнит, поскольку магнитное поле исчезает, как только ток отключается.

Полярность и напряженность магнитного поля, создаваемого электромагнитом, можно регулировать, изменяя направление и величину тока, протекающего через провод. Это главное преимущество электромагнитов перед постоянными магнитами.

Для усиления магнитного поля катушка обычно наматывается на сердечник из «мягкого» ферромагнитного материала, такого как мягкая сталь. Провод, свернутый в одну или несколько петель, называется соленоидом.

Эти типы магнитов широко используются в электрических и электромеханических устройствах, включая жесткие диски, громкоговорители, жесткие диски, трансформаторы, электрические звонки, МРТ-машины, ускорители частиц и различные научные приборы.

Электромагниты также используются в промышленности для захвата и перемещения тяжелых предметов, таких как металлолом и сталь.

Из чего изготавливают постоянные магниты — блог Мира Магнитов

Любые постоянные магниты изготавливают из ферромагнитных веществ. К группе этих материалов относятся железо, кобальт, гадолиний, а также множество химических соединений и сплавов. Все эти вещества даже после выключения намагничивающего поля сохраняют намагниченность. В зависимости от типа материала, используемого для изготовления магнитов, выделяют такие группы изделий:

Ферритовые магниты

Феррит – это материал, магнитная проницаемость которого значительно превосходит соответствующие показатели черных металлов. Разработанные на его основе в 50-х гг. XX века магниты стали более доступной и практичной альтернативой дорогостоящим магнитам из металлических сплавов. В качестве основы материала используется оксид железа Fe₂O₃ в соединении с ферритом бария или ферритом стронция. Специфика такого состава обуславливает хрупкость и твердость готовых изделий, которые могут разрушиться при ударе или сгибе. Учитывая, из чего изготавливают постоянные магниты на основе ферритов, для материала характерны невысокие показатели остаточной индукции, определяющие сравнительно недолгий срок службы магнита. Тем не менее ферритовые магниты обладают рядом бесспорных достоинств:           ·     Невысокая цена.           ·         Устойчивость к размагничиванию.            ·    Стойкость к коррозийным поражениям.

Литые магниты

Изобретенные в 30-х гг. XX века литые магниты (монокристаллические) широко используются в ряде научных и промышленных отраслей благодаря целому ряду уникальных достоинств. Изделия получили название Альнико по названию элементов, входящих в состав его сплава: алюминий, никель и кобальт. Материал с высокой остаточной намагниченностью характеризуется низкой коэрцитивной силой. Из-за этого его можно легко размагнитить и намагнитить обратно. Магниты Альнико остаются востребованными и незаменимыми в целом ряде промышленных отраслей благодаря следующим преимуществам:           ·     Устойчивость к нагреву. Максимальный показатель рабочей температуры для магнитов Alnico составляет                    +450..+550⁰C.           ·    Стойкость к коррозии. Материал сохраняет свои эксплуатационные качества в условиях высокой влажности                и при непосредственном контакте с водой.

Редкоземельные магниты

В настоящий момент вопрос, из чего делают постоянные магниты с лучшими эксплуатационными свойствами, имеет только один ответ – из элементов лантаноидной группы. Благодаря непревзойденным показателям магнитной силы редкоземельные супермагниты открывают широкие возможности для создания более компактных и простых магнитных конструкций практически в любых сферах деятельности. Магниты на основе лантаноидов сочетают большую коэрцитивную силу и высокую сопротивляемость внешним магнитным полям. Наиболее распространены две группы редкоземельных сплавов:

•           ·    Неодим, железо и бор (неодимовые магниты). Если вам нужен действительно сильный магнит, то лучшего решения просто не найти. Этот материал используется для производства поисковых магнитов, которые при собственной массе в 2-3 кг способны удерживать объекты весом 300 кг и больше. Учитывая, как делают постоянные магниты на основе неодимового сплава, следует обеспечить качественную защиту порошкового материала. При нарушении целостности оцинкованного покрытия он поражается ржавчиной даже при обычной влажности воздуха.
  
•           ·    Самарий и кобальт (самариевые магниты). При своей сравнительно высокой цене этот материал обладает такими существенными преимуществами, как устойчивость к коррозии и отсутствие ограничений в механической обработке. Также самариевые магниты характеризуются стойкостью к высоким температурам они сохраняют свои магнитные свойства даже при +350⁰C.

Выгодно заказывайте любые магниты и изделия на их основе

Интернет-магазин «Мир магнитов» предлагает вам богатый ассортимент магнитов и изделий на их основе по самым привлекательным оптовым и розничным ценам.  У нас можно купить неодимовый магнит 50х30 дешево. Выбирайте подходящие изделия с учетом эксплуатационных условий и заказывайте их с выгодными условиями доставки. Чтобы уточнить у специалиста любые технические вопросы относительно выбора подходящего магнита, свяжитесь с нами по телефону 8 (495) 662 49 15 или по email [email protected].

Из чего состоят магниты — блог Мира Магнитов

В советские годы все магниты имели почти одинаковый состав. Их изготавливали из ферромагнитных сплавов, где менялось процентное соотношение материалов. Но уже тогда велись научные изыскания по изобретению новых магнитов. Сегодня магнитное производство предлагает самые разные материалы, способные сохранять магнитное поле.

Из чего состоят разные виды магнитов

Сила и свойства магнитов зависят от их состава. Распространение получили следующие виды сплавов.

1. Ферриты
Это соединения оксида железа Fe2O3 с оксидами других металлов, обладающие ферромагнитными свойствами. Нашли применение в электронике, радиотехнике и прочих отраслях, где сила магнитного поля особой роли не играет. Это дешевые магниты, поэтому они используются в создании разнообразных устройств. Ферриты отличаются коррозийной стойкостью и средней температурной устойчивостью.

Ферритовые магниты устойчивы к ржавчине и высокой температуре

2. Сплавы Альнико
Представляют собой соединение железа со сплавом алюминия, никеля, меди и кобальта (AlNiCo). Магниты Альнико на основе этого сплава отличаются высокой магнитной силой и температурной устойчивостью, поэтому используются в условиях нагрева до 550 градусов по Цельсию. Однако не применяются повсеместно, поскольку отличаются высокой стоимостью. Такие сплавы незаменимы при создании других постоянных магнитов.

 В школьных экспериментах обычно используют магнитные бруски и подковы из сплава Альнико

3. Неодимы
Это сплав редкоземельных металлов — неодима, бора и железа (NdFeB). Не имеют конкурентов по мощности и долговечности, так как могут удерживать предметы, тысячекратно превосходящие их по массе. Неодимовые магниты появляются в результате сложного производственного процесса, при котором используется вакуумное плавление, прессование, спекание и другие манипуляции. Единственный недостаток — плохая устойчивость к тепловому воздействию — при нагреве быстро теряют свои свойства. Если исключить тепловой удар, то служат такие магнитные элементы почти вечно — теряют не более 1% мощности за 100 лет.
Велосипед «выужен» поисковым магнитом. Поисковые магниты делают из неодима, у него максимальная грузоподъемность при минимальных размерах 4. Самарий-кобальт
Сплав двух редкоземельных металлов — кобальта и самария SmCo5 или Sm2Co17. Легируются и другими металлами — медью, цирконием, гадолинием и т.п. По мощности такие сплавы уступают неодимовым, но превосходят все остальные аналоги. Отличаются стойкостью к коррозии и температурному воздействию. Незаменимы при работе в сложных условиях, когда требуется надежность и безотказность работы. Находятся в той же ценовой категории, что и неодимовые сплавы.

Магниты SmCo5 слабее неодимовых, но мощнее остальных

5. Полимерные постоянные магниты
Производятся из композиционных материалов с включением магнитного (обычно феррит-бариевого) порошка. За основу берутся разнообразные полимерные компоненты. Магнитопласты имеют низкую магнитную силу, зато отличаются непревзойденной коррозионной стойкостью в той степени, в которой ею обладает и другие полимеры. Конечные свойства каждого полимерного магнита зависят от процентного содержания магнитной смеси. Если используется порошок редкоземельных магнитов (неодим-железо-бор, самарий-кобальт), то магнитопласт получается мощнее. Главное преимущество — невероятная пластичность, позволяющая выпускать магниты любой формы и размеров.

Магнитные параметры магнитопластов ниже, чем у спеченных магнитов

6. Магнитный винил
Являет собой смесь резины и магнитного порошка (ферритового). Процентного содержание последнего составляет 70-75% от массы. Чем больше этого порошка, тем выше магнитная сила изделия. Из преимуществ материала отличают износоустойчивость и огромный диапазон рабочих температур (от −300°C до +800°C). Магнитный винил устойчив к воздействию влаги и пластичен. За счет гибкости подходит для изготовления изделий любых конфигураций.

Сувенирные и рекламные магнитики на холодильник делают из магнитного винила

Производство магнитов (процесс производства ферритовых)

 

Уважаемые клиенты!

 

Расскажем, об еще одном интересном магнитом факте. На этот раз речь пойдет о ферритовых магнитах. Это магниты черного цвета, более привычные Вам из курса физики.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АНИЗОТРОПНЫХ ФЕРРИТОВЫХ МАГНИТОВ

Сущность изобретения: ферритовой порошок подвергают мокрому измельчению, сушат, и затем подвергают дезагрегации до получения порошка с насыпной плотностью 0,6 -0,8 г/см³ , прессуют его в магнитном поле, после чего спекают.

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу изготовления постоянных магнитов из порошков магнитотвердых ферритов. Известен способ получения анизотропных магнитов, включающий мокрый помол порошков ферритов, их сушку, прессование в магнитном поле и спекание. При этом способе магнитные параметры изделий невысоки, так как при сушке мелкодисперсные частицы образуют конгломераты, вследствие чего затруднено ориентирование частиц в магнитном поле при прессовании. Также известен способ получения анизотропных ферритовых магнитов, включающий мокрое измельчение ферритовых порошков и смешение их со связующим, ориентацию полученной смеси в магнитном поле с одновременным обезвоживанием смеси до влажности 5-10 мас.%, сушку, измельчение высушенных блоков, прессование и спекание. К недостаткам последнего следует отнести высокую трудоемкость, низкую степень ориентации состоящих из большого количества частиц гранул в магнитном поле при прессовании и, как следствие, низкая степень текстуры и относительно невысокие магнитные параметры изделий.

По достигаемому результату наиболее близким аналогичным решением является способ, при котором во время подготовки порошка к прессованию обеспечивают разделение самопроизвольно образующихся при сушке и хранении конгломератов частиц, наименьшую насыпную плотность порошков.   К недостаткам этого способа следует отнести невысокую точность размеров магнитов, большое время цикла прессования. Целью предлагаемого способа является повышение точности размеров получаемых магнитов, увеличение производительности способа. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, включающем разделение самопроизвольно образующихся при сушке и хранении конгломератов частиц, обеспечение наименьшей насыпной плотности порошков, порошок после мокрого помола и сушки подвергают дезагрегации до насыпной плотности 0,6-0,8 г/см³.

По сравнению с прототипом заявляемое техническое решение имеет следующие отличительные признаки: дезагрегация порошка производится до значения насыпной плотности 0,6-0,8 г/см³, осуществляется контроль и поддерживается стабильность значений насыпной плотности порошков после дезагрегации в указанных пределах.

Известно техническое решение, в котором также контролируют насыпную плотность порошков. Однако при этом насыпная плотность контролируется с целью определения размеров транспортирующих и запасных емкостей для порошка, высоты подъема пуансонов, пригодности различных порошков для шликерного литья и спекания свободно насыпанных порошков. В заявленном техническом решении контроль и неизменность в указанных пределах насыпной плотности вводится с целью повышения точности размеров получаемых магнитов и увеличения производительности способа. По остальным признакам других известных технических решений не выявлено.

Предлагаемое техническое решение основано на экспериментально выявленных зависимостях времени дезагрегации, длительности цикла прессования, точности получаемых размеров магнитов от значений насыпной плотности порошков.

Порошки бариевых или стронциевых магнитотвердых ферритов, имеющих после дезагрегации насыпную плотность 0,6-0,8 г/см³, обладают необходимой текучестью, хорошо ориентируются в магнитном поле и прессуются. Это позволяет сократить длительность цикла прессования, применить многогнездное прессование, получить прессовки с высокой точностью линейных размеров. Изготовленные из таких порошков магниты имеют высокие магнитные параметры и высокую точность линейных размеров.

Порошки с насыпной плотностью более 0,8 г/см³ также хорошо прессуются. Однако вследствие того, что они содержат большое количество неразделенных при дезагрегации частиц, они плохо ориентируются в магнитном поле. Получающиеся из них анизотропные магниты имеют сравнительно низкие магнитные параметры. По этой причине использовать такие порошки нецелесообразно.

Порошки с насыпной плотностью ниже 0,6 г/см³ хорошо ориентируются в магнитном поле, но обладают рядом существующих недостатков. Для достижения такой насыпной плотности в 2-3 раза увеличивается время дезагрегации. Вследствие низкой текучести, возрастает время загрузки пресс-формы, особенно для тонкостенных малогабаритных прессовок. Уменьшаются скорости рабочих ходов пресса, так как необходимо время на удаление воздуха при прессовании. При загрузке частицы образуют арки и мостики, что приводит к неконтролируемому изменению массы загружаемого порошка от цикла к циклу и от гнезда к гнезду при многоместном прессовании. Это в свою очередь приводит к разбросу значений плотности и размеров прессовок. Кроме того, при прессовании порошка с насыпной плотностью менее 0,6 г/см³ на заготовках появляются трещины, снижающие выход годных изделий.

Способ осуществляли следующим образом. В качестве исходных сырьевых материалов ученые взяли бариевый ферритовый порошок и стронциевый ферритовый порошок. Измельчение порошков проводилось в вибромельнице при соотношении массы шаров, порошка и воды 10:1:0,5, соответственно. Время помола для бариевых порошков составляло 6 ч, а для стронциевых — 10 ч. Затем порошки сушили до влажности 1-2 мас.% и подвергали дезагрегации в высокоскоростном смесителе в течение 5, 10, 20, 40, 50, 80, 120 мин. После этого проводили замеры насыпной плотности по ГОСТу «Порошки металлические. Определение насыпной плотности». Полученные таким образом порошки в 2-местной пресс-форме прессовали на прессе в магнитном поле напряженностью 720 кА/м при удельном давлении 0,85 т/см², цилиндрические образцы диаметром 20 мм и высотой 15 мм. Время засыпки порошков в пресс-форму и скорости рабочих ходов прессы устанавливались такими, чтобы, во-первых, обеспечить полную и постоянную от цикла к циклу высоту засыпки, во-вторых, необходимую плотность прессовок и, в-третьих, отсутствие видимых трещин и сколов после спекания. Производительность операции прессования оценивали путем определения количества циклов в минуту. Затем прессовки спекались в проходной туннельной электрической печи. Для бариевого феррита максимальная температура спекания составила 1180^оС, для стронциевого феррита — 1240^оС. На спеченных магнитах измеряли высоту с точностью до 0,01 мм. Анализируя все данные, сделали следующие выводы:

1) из порошков насыпной плотностью более 0,8 г/см³ получаются образцы с высокой точностью размеров и хорошей производительностью, но они обладают низкими магнитными параметрами;

2) для получения бездефектных образцов из порошков с насыпной плотностью менее 0,6 г/см³ необходимо значительно увеличить цикл прессования и время дезагрегации. Однако при этом увеличение магнитных параметров не происходит. Кроме того, значительно ухудшается точность размеров спеченных магнитов;

3) порошки с насыпной плотностью в интервале 0,6-0,8 г/см³ обеспечивают как высокие магнитные параметры, так и производительность прессования. Одновременно размеры магнитов имеют высокую точность.

Следовательно, порошки бариевых и стронциевых магнитотвердых ферритов с насыпной плотностью 0,6-0,8 г/см³ позволяют увеличить производительность способа, повысить точность размеров получаемых магнитов при сохранении высоких магнитных параметров спеченных образцов. 

 

ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА ФЕРРИТОВЫХ МАГНИТОВ

 

Приоткроем завесу нашего производства, и покажем весь процесс поэтапно:

 

1. Подготовка сырья

 

 

 

 

2. Процесс прессования: придаем будующему магниту необходимую форму (диск, пластина, кольцо, сектор)

 

 

 

3. Спекание заготовок в печи при высокой температуре более 1100^оС, по времени — 24, 48 и более часов

 

 

 

4. Шлифовка багнитных заготовок на станке

 

 

 

5. Промывка

 

 

 

6. И , наконец, сам процесс намагничивания готового изделия, а также проверка всех параметров

 

Обратившись, в нашу компанию, Вы можете подобрать ферритовый магнит в форме диска, кольца или пластины необходимого размера из имеющегося ассортимента. Если ваш необходим магнит другой формы или размера, мы изготовим ферритовый магнит по Вашим чертежам.

 

Полный ассортимент феррита можно посмотреть здесь.

Следите за новостями!

 

 

В статье взяты материалы из независимый научно-технического портала: http://www.ntpo.com/patents_electronics/electronics_10/electronics_27.shtml

Помогите выбрать оборудование для производства металлических магнитов — Вопросы по выбору станков и оборудования

Всем доброго времени суток!

Прошу помощи знающих людей, интересует оборудование, необходимое для производства сувенирных магнитов, сделанных, например из латуни. При этом объемы производства должны быть рассчитаны на 10 и 100 тыс. шт. в месяц (а может и больше). Также хотелось бы максимально исключить человеческий фактор (оборудование с ЧПУ, как вариант). Есть ли какое-нибудь оборудование для нанесения отделки (эмаль или аналоги. Буду благодарен за любую информацию!

Еще несколько уточняющих вопросов)

Планируется 200-300 разных видов, с минимальным тиражом в 1000 шт., максимальном за 100000 шт./мес. (а то и больше))

На одном магните, отделка разная (на примере показан один цвет, а так планируется 10-15 разных цветов)

Насчет материала изготовления, латунь это первое что попалось на глаза, а так может знающие люди что посоветуют

(единственное, минимальная толщина магнита — 3 мм)(кстати, недавно на одном из китайских сайтов увидел что в качестве материала изготовления они используют zinc alloy, может, как вариант?) Естественно, что вопрос в цене материала, для удешевления конечной стоимости без потери качества.

Может, также, кто подскажет к кому можно обратиться насчет такого оборудования, буду безмерно благодарен!)

 

P.S. кстати, некоторые советуют штамповку, вместо литья? Как думаете?

 

 

 

 

Заранее спасибо! С уважением!

Производство постоянных магнитов, редкоземельных металлов и элементов компании Антарн

Группа компаний «АНТАРН» ведет строительство производственной линии постоянных SmCo- и NdFeB-магнитов.

Организация производства высокоэнергетических постоянных магнитов и получения редкоземельных металлов позволит обеспечить российские предприятия (в т.ч. ВПК) стратегическими материалами, а также создаст условия для вхождения России в новый стратегический сегмент глобальной экономики.

Одна из приоритетных задач для группы компаний – создание промышленного производства редкоземельных металлов и высокоэнергетических постоянных магнитов на их основе (изделий с высокой добавленной технологической стоимостью). Неотъемлемая часть технологического процесса – производство чистых РЗМ и оксидов.

Редкоземельные магниты — сильные постоянные магниты, сделанные из сплавов редкоземельных элементов. Наиболее часто используемыми редкоземельными металлами, применяемыми в магнитах, являются неодим и самарий

За период с 2010 по 2015 год специалистами ГК «АНТАРН» проделан большой объем научно-исследовательских работ по разработке технологий получения суммарного концентрата (РЗК) из фосфогипса и индивидуальных РЗЭ с применением центробежных экстракторов собственной конструкции. Для этих целей была организована аналитическая лаборатория и созданы лабораторные экстракционные установки.

Для задач промышленного производства РЗ-магнитов с улучшенными магнитными характеристиками создано предприятие. К работе привлечены лучшие специалисты в области технологий получения РЗ-магнитов из ведущих организаций отрасли: ОАО «Спецмагнит», ВНИИХТ, ГИРЕДМЕТ, МИФИ, РХТУ им. Менделеева и других. Проведены переговоры с зарубежными производителями РЗМ и магнитов, связные с трансфертом технологий по получению РЗМ.

Амбициозная цель группы компаний – полное обеспечение стратегическими магнитными материалами высокотехнологичных отраслей российской промышленности.

Магнитные и немагнитные металлы с примерами

Магнитные и немагнитные металлы играют важную роль в машиностроении. Магнетизм — это основа для многих приложений. В то же время это свойство может быть нежелательным при определенных обстоятельствах.

Следовательно, важно знать, какие металлы являются магнитными, а какие — нет.

Что такое магнетизм?

С точки зрения непрофессионала, магнетизм — это сила, которая может притягивать или отталкивать магнитные объекты.Магнитные поля, пронизывающие различные среды, передают эту силу.

По умолчанию магнетизм является свойством некоторых материалов. Однако некоторые материалы могут быть намагничены или размагничены в зависимости от требований.

Что создает магнетизм в металлах?

Подобно электрическому току, магнетизм вызывается электронами на элементарном уровне. У электронов есть спин, который создает крошечный магнитный диполь.

Когда эти вращения уравновешены, чистая сила равна нулю. Но в случае большого количества неспаренных электронов этот бесконечно малый магнитный момент становится большим.В результате вокруг металла создается заметное магнитное поле.

Электрический ток также может создавать магнитные поля и наоборот. Когда электрический ток проходит через провод, он создает круговое магнитное поле вокруг провода. Точно так же, когда магнитное поле приближается к хорошему проводнику электричества, в проводнике начинают течь электрические токи.

Эта удивительная взаимосвязь между электричеством и магнетизмом привела к появлению множества оригинальных устройств и приложений.

Типы магнитов

Существуют различные классификации магнитов. Один из способов отличить магнитные металлы друг от друга — это срок действия их свойств. Используя это в качестве основы, мы можем классифицировать магниты как:

• Постоянные
• Временные
• Электромагниты

Давайте более подробно рассмотрим каждый из них.

Постоянные магниты

Постоянные магниты создают магнитное поле благодаря своей внутренней структуре.Они не теряют свой магнетизм легко. Постоянные магниты сделаны из ферромагнитных материалов, которые не перестают создавать свое магнитное поле независимо от внешнего воздействия. Таким образом, они устойчивы к размагничивающим силам.

Чтобы понять постоянные магниты, мы должны взглянуть на внутреннюю структуру магнитных материалов. Материал проявляет магнитные свойства, когда его домены выровнены в одном направлении. Домены — это крошечные магнитные поля, которые присутствуют в кристаллической структуре материала.

В ферромагнитных материалах домены идеально выровнены. Их можно выровнять по-разному, но самый надежный — нагреть магнит до определенной температуры. Эта температура различна для материалов и приводит к постоянному выравниванию доменов в одном направлении.

Благодаря аналогичным условиям, существующим в земном ядре, оно ведет себя как постоянный магнит.

Временные магниты

Временные магниты, как следует из названия, сохраняют свои магнитные свойства только при определенных условиях.Когда этих условий больше нет, они теряют свои магнитные поля.

Мягкие материалы с низкими магнитными свойствами, такие как отожженное железо и сталь, являются примерами временных магнитов. Они становятся магнитными в присутствии сильного магнитного поля. Они также изображают низкую коэрцитивность.

Вы, наверное, видели, как скрепки прикрепляются друг к другу, когда поблизости находится постоянный магнит. Каждая скрепка становится временным магнитом, притягивающим другие скрепки в присутствии магнитного поля.Как только постоянный магнит убирается, скрепки теряют свои магнитные свойства.

Электромагниты

Электромагниты — это магниты, которые создают магнитные поля, когда через них проходит электрический ток. У них есть разные варианты использования. Например, в двигателях, генераторах, реле, наушниках и т. Д. Используются электромагниты.

В электромагнитах катушка проволоки наматывается на ферромагнитный сердечник. Подключение провода к источнику электричества создает сильное магнитное поле.Ферромагнитный материал еще больше усиливает его. Электромагниты могут быть очень сильными в зависимости от электрического тока.

Они также обеспечивают возможность включения и выключения магнитного поля нажатием кнопки. Это чрезвычайно особенное свойство, которое помогает нам использовать магнитную силу в наших приложениях.

Возьмем, к примеру, подъемный кран, используемый для сбора металлолома на свалке. С помощью электромагнита мы можем собирать металлолом, пропуская через него электрический ток.Когда нам нужно уронить кусочки, все, что нам нужно сделать, это отключить электричество от магнита.

Еще один интересный пример применения электромагнита — поезд на маглеве. В этом приложении поезд отрывается от рельсов и левитирует. Это возможно только тогда, когда электрический ток проходит через электромагниты на кузове поезда.

Это значительно снижает сопротивление поезда во время движения. Следовательно, эти поезда имеют очень высокие скорости.

Какие металлы являются магнитными?

Металл может взаимодействовать с магнитом различными способами.Это зависит от внутренней структуры материалов. Металлы можно классифицировать как:

• Ферромагнитные
• Парамагнитные
• Диамагнитные

В то время как магниты сильно притягивают ферромагнитные металлы , они лишь слабо притягивают парамагнитные металлы. С другой стороны, диамагнитные материалы демонстрируют слабое отталкивание при размещении рядом с магнитом. По-настоящему магнитными считаются только ферромагнитные металлы.

---

Любите новые инженерные технологии? Воспользуйтесь нашим БЕСПЛАТНЫМ инструментом, чтобы получить мгновенных расценок на производство металла онлайн.

Узнать больше или Попробовать

---

Список магнитных металлов

Давайте взглянем на некоторые из самых известных магнитных металлов. Некоторые из них всегда магнитные. Другие, например нержавеющая сталь, обладают магнитными свойствами только при определенном химическом составе.

Железо

Железо — очень известный ферромагнитный металл. Фактически, это самый прочный ферромагнитный металл. Он является неотъемлемой частью ядра Земли и сообщает нашей планете свои магнитные свойства.Вот почему Земля сама по себе действует как постоянный магнит.

Есть много аспектов, которые способствуют магнетизму железа. Помимо чистого электронного спина на атомном уровне, его кристаллическая структура также играет важную роль. Без него железо не было бы магнитным металлом.

Различные кристаллические структуры приводят к различным свойствам железа.

Железо является ферромагнитным в своей объемно-центрированной кубической (ОЦК) альфа-СЭ структуре. В то же время он не проявляет магнетизма в гранецентрированной кубической (ГЦК) структуре гамма-Fe.Например, структура бета-Fe демонстрирует парамагнитные тенденции.

Никель

Никель — еще один популярный магнитный металл с ферромагнитными свойствами. Как и железо, его соединения присутствуют в ядре Земли. Исторически никель использовался для изготовления монет.

Сегодня никель находит применение в батареях, покрытиях, кухонных инструментах, телефонах, зданиях, транспорте и ювелирных изделиях. Большая часть никеля используется для производства ферроникеля для нержавеющей стали.

Благодаря своим магнитным свойствам никель также является частью магнитов Alnico (изготовленных из алюминия, никеля и кобальта).Эти магниты сильнее магнитов из редкоземельных металлов, но слабее магнитов на основе железа.

Кобальт

Кобальт — важный ферромагнитный металл. На протяжении более 100 лет превосходные магнитные свойства кобальта помогли разработать множество приложений.

Кобальт может использоваться как для производства мягких, так и для твердых магнитов. Мягкие магниты, в которых используется кобальт, имеют преимущества перед другими мягкими магнитами. А именно, они имеют высокую температуру насыщения, температуры Кюри в диапазоне 950… 990 ° Цельсия.Таким образом, они могут использоваться для высокотемпературных применений (до 500 ° C).

Кобальт и его сплавы используются в жестких дисках, ветряных турбинах, аппаратах МРТ, двигателях, исполнительных механизмах и датчиках.

Сталь

Сталь также обладает ферромагнитными свойствами, поскольку она получена из железа. Большинство сталей притягиваются к магниту. При необходимости из стали можно сделать постоянные магниты.

Возьмем для примера сталь EN C15D. Эта марка стали содержит 98.От 81 до 99,26% железа. Таким образом, очень высокий процент этой марки стали составляет железо. Следовательно, ферромагнитные свойства железа передаются стали.

Нержавеющая сталь

Некоторые нержавеющие стали обладают магнитными свойствами, а некоторые нет. Легированная сталь становится нержавеющей, если в ней содержится не менее 10,5% хрома. Из-за различного химического состава существуют разные типы нержавеющей стали.

Ферритные нержавеющие стали

Ферритные и мартенситные нержавеющие стали являются магнитными из-за их состава железа и молекулярной структуры.

Аустенитные стали , с другой стороны, не проявляют ферромагнитных свойств из-за другой молекулярной структуры. Это делает его пригодным для использования в аппарате МРТ.

Структурная разница зависит от количества никеля. Он укрепляет оксидный слой для лучшей защиты от коррозии, но также меняет структуру нержавеющей стали.

Редкоземельные металлы

Наряду с вышеупомянутыми металлами соединения некоторых редкоземельных элементов также обладают прекрасными ферромагнитными свойствами.Гадолиний, самарий, неодим — все это примеры магнитных редкоземельных металлов.

Из вышеперечисленных металлов в сочетании с железом, никелем и кобальтом могут быть изготовлены различные магниты с различными свойствами. Эти магниты обладают особыми свойствами, необходимыми для определенных приложений.

Например, самариево-кобальтовые магниты используются в турбомашинах, электродвигателях высокого класса и т. Д.

Какие металлы не являются магнитными?

Лишь несколько металлов в периодической таблице обладают магнитными свойствами.Большинство других распространенных металлов — немагнитные. Давайте посмотрим на некоторые из них.

Список немагнитных металлов

Алюминий

Кристаллическая структура алюминия, как и литий и магний, делает его немагнитным. Все три материала являются популярными примерами парамагнитных металлов.

Хотя может произойти несколько типов коррозии алюминия, он известен своей устойчивостью к агрессивным средам. Это, наряду с его легким весом, делает его полезным металлом во многих отраслях промышленности.

Золото

Золото — диамагнитный металл, как и большинство других металлов. В чистом виде золото немагнитно и проявляет лишь слабое отталкивание к магнитам, как и все диамагнитные металлы.

Серебро

Серебро — еще один немагнитный металл. Это свойство позволяет идентифицировать поддельное серебро. Если «серебряные» монеты или украшения притягиваются к магнитам, это совсем другое.

Медь

Медь магнитная?

Видео, показывающее, как магнетизм действует на медь

Медь сама по себе не является магнитной, но в некоторой степени взаимодействует с магнитами.Это свойство помогает вырабатывать электроэнергию на электростанциях.

Заключение

При достаточно большом магнитном поле все типы металлов будут взаимодействовать с магнитом. Это связано с тем, что в металлах возникают вихревые токи, когда они подвергаются воздействию движущегося магнитного поля.

Используя этот принцип, металлодетекторы могут обнаруживать немагнитные металлы, такие как золото, серебро. Но для большинства практических целей этого взаимодействия недостаточно и оно ограничивает возможные варианты использования.

.

Процесс производства магнитов | Как делаются магниты

Есть несколько способов изготовления магнитов, но наиболее распространенный метод называется порошковой металлургией. В этом процессе подходящая композиция измельчается в мелкий порошок, уплотняется и нагревается, чтобы вызвать уплотнение посредством «жидкофазного спекания». Поэтому такие магниты чаще всего называют спеченными магнитами. Этим методом изготавливаются ферритовые, самариево-кобальтовые (SmCo) и неодим-железо-борные (нео) магниты. В отличие от феррита, который представляет собой керамический материал, все магниты из редкоземельных элементов являются металлическими сплавами.

Подходящее сырье плавится в вакууме или в инертном газе в индукционной плавильной печи. Расплавленный сплав заливается в форму на охлаждающую пластину или обрабатывается в машине для разливки ленты — устройстве, которое формирует тонкую непрерывную металлическую полосу. Эти затвердевшие металлические «куски» измельчаются и измельчаются до образования мелкого порошка диаметром от 3 до 7 микрон. Этот очень мелкодисперсный порошок химически активен, способен самовоспламеняться на воздухе и поэтому должен быть защищен от воздействия кислорода.

Существует несколько методов уплотнения порошка, и все они включают выравнивание частиц так, чтобы в готовой детали все магнитные области были направлены в заданном направлении. Первый метод называется осевым или поперечным прессованием. Здесь порошок помещается в полость инструмента на прессе, а пуансоны входят в инструмент для сжатия порошка. Непосредственно перед уплотнением наносится выравнивающее поле. Уплотнение «замораживает» это выравнивание. При осевом (параллельном) прессовании выравнивающее поле параллельно направлению уплотнения.При поперечном (перпендикулярном) прессовании поле перпендикулярно давлению уплотнения. Поскольку мелкие частицы порошка вытянуты в направлении магнитного выравнивания, поперечное прессование дает лучшее выравнивание и, следовательно, более энергоемкий продукт. Прессование порошка в гидравлических или механических прессах ограничивает форму простыми поперечными сечениями, которые можно вытолкнуть из полости матрицы.

Второй метод уплотнения называется изостатическим прессованием, при котором гибкий контейнер заполняется порошком, контейнер герметизируется, применяется выравнивающее поле и контейнер помещается в изостатический пресс.С помощью жидкости, будь то гидравлическая жидкость или вода, давление прикладывается к внешней стороне герметичного контейнера, равномерно уплотняя его со всех сторон. Основное преимущество изготовления магнитных блоков с помощью изостатического прессования заключается в том, что можно изготавливать очень большие блоки — часто до 100 x 100 x 250 мм, и поскольку давление применяется одинаково со всех сторон, порошок остается в хорошем выравнивании, производя максимально возможную энергетическую продукцию. .

Прессованные детали упаковываются в «лодочки» для загрузки в вакуумную печь для спекания.Конкретные температуры и наличие вакуума или инертного газа зависят от типа и марки производимого магнита. Оба редкоземельных материала нагревают до температуры спекания и дают возможность уплотниться. SmCo требует дополнительной обработки растворением после спекания. После достижения комнатной температуры оба материала подвергаются отпускной термообработке при более низкой температуре. Во время спекания магниты линейно сжимаются примерно на 15-20%. Готовые магниты имеют шероховатую поверхность и приблизительные размеры.У них также нет внешнего магнитного поля.

Чистовая

Спеченные магниты подвергаются некоторой обработке, которая может варьироваться от гладкого и параллельного шлифования, шлифования по внешнему или внутреннему диаметру или нарезки магнитов блоков на более мелкие детали. Материал магнита является хрупким и очень твердым (Rockwell C 57–61) и требует алмазных кругов для резки и алмазных или специальных абразивных кругов для шлифования. Нарезка ломтиками может выполняться с превосходной точностью, часто устраняя необходимость в последующей шлифовке.Все эти процессы необходимо проводить очень осторожно, чтобы свести к минимуму выкрашивание и растрескивание.

В некоторых случаях окончательная форма магнита способствует обработке фигурным алмазным шлифовальным кругом, например, дуги и буханки хлеба. Продукт приблизительно окончательной формы проходит через шлифовальный круг, который обеспечивает точные размеры. Для мелкосерийного производства этих сложных форм обычно используется электроэрозионная обработка. Простые двухмерные профили, EDM быстрее, а более сложные формы с использованием 3-5-осевых станков работают медленнее.

Цилиндрические детали могут быть запрессованы в форму, обычно в осевом направлении, или просверлены из блочного материала. Эти более длинные цилиндры, сплошные или с внутренним диаметром, позже могут быть разрезаны на тонкие магниты в форме шайб.

Для производства больших объемов, обычно 5000 или более штук, обычно более экономично изготавливать оснастку и изготавливать по форме. Для небольших тиражей или для особых свойств может быть предпочтительнее обрабатывать магниты из блока. При прессовании минимизируется отход материала, например, мелкой стружки.Количество заказа, форма детали, размер и сложность будут влиять на решение о предпочтительном методе производства. Срок поставки также повлияет на решение, поскольку изготовление ограниченных партий из складских блоков, вероятно, будет быстрее, чем заказ инструментов для деталей, придаваемых прессованием. Расчет стоимости этих вариантов не всегда прост. Рекомендуем связаться с нами, чтобы обсудить варианты.

Хотя из этих сплавов можно производить магниты сложной формы, эти материалы лучше всего подходят для изготовления более простых форм.Отверстия, большие фаски или прорези обходятся дороже. Допуски труднее удерживать в более сложных формах, которые могут привести к вариациям поля магнитного потока и потенциальному физическому напряжению детали в сборке.

Обработанные магниты будут иметь острые края, которые склонны к сколам. Покрытие вокруг острого края также проблематично. Наиболее распространенный метод уменьшения резкости — это вибрационное хонингование, часто называемое вибрационным галтованием и выполняемое в абразивной среде. Указанное округление кромки зависит от требований последующей обработки и обработки, но чаще всего равно 0.Радиус от 005 до 0,015 дюйма (от 0,127 до 0,38 мм).

Магниты

Neo, которые склонны к ржавлению или вступают в химические реакции, почти всегда имеют покрытие. Самарий-кобальт, естественно, более устойчив к коррозии, чем нео, но иногда может иметь покрытие. Наиболее распространенные защитные покрытия включают эпоксидное покрытие сухим напылением, электронное покрытие (эпоксидное), электролитический никель, алюминиевый IVD и комбинации этих покрытий. Магниты также могут быть покрыты конверсионными покрытиями, такими как фосфаты и хроматы цинка, железа или марганца.Конверсионные покрытия обычно подходят для временной защиты и могут образовывать нижний слой для эпоксидного покрытия или верхний слой для усиления защиты от алюминиевого IVD.

После завершения изготовления магниту требуется «зарядка» для создания внешнего магнитного поля. Это может быть выполнено с помощью соленоида — полого цилиндра, в который могут быть помещены магниты различных размеров и форм — или с помощью приспособлений, предназначенных для создания уникальных магнитных узоров. Также можно намагничивать большие сборки, чтобы избежать манипуляций с этими мощными магнитами и их сборки в намагниченном состоянии.Требования к намагничивающему полю значительны. Этот, как и многие другие аспекты выбора магнита, следует обсудить с нашими инженерами и производителями.

В некоторых случаях магниты требуют стабилизации или калибровки. Стабилизация — это процесс предварительной обработки магнитов внутри или вне сборки, чтобы последующее использование не привело к дополнительной потере выходного потока. Калибровка выполняется для сужения диапазона выходных характеристик группы магнитов. Эти процессы требуют обработки в печи при повышенной температуре или обратных импульсов в намагничивателе в полях ниже полной мощности сбоя.Есть несколько факторов, которые влияют на термостабилизацию, и важно очень тщательно контролировать этот процесс, чтобы гарантировать надлежащие характеристики конечного продукта.

.

Магнитные материалы — Магнитные сплавы

Dura Magnetics, Inc. располагает запасами альнико-магнитов, скрепленных магнитов, керамических (ферритовых) магнитов, гибких резиновых магнитов, магнитов из неодима, железа, бора (NdFeb) и магнитов из самария-кобальта, а также узлов из магнитных материалов для изготовления и изготовления распространение. Для немедленного использования доступны многие стандартные материалы, марки и геометрии (формы) магнитных сплавов. Dura также изготовит из материалов постоянных магнитов, прошедших инвентаризацию, в соответствии с вашими конкретными требованиями.

Существует множество разновидностей материалов и марок магнитных сплавов. Каждый постоянный магнитный материал имеет уникальные преимущества и недостатки. Мы рекомендуем вам связаться с нашей службой поддержки клиентов, чтобы ваше приложение могло быть рассмотрено. После этого мы сможем выбрать подходящий магнитный материал для вашего приложения.

Краткое описание имеющихся в продаже магнитных материалов приведено ниже. Более подробное объяснение и технические характеристики различных материалов из магнитных сплавов доступны на их отдельных страницах.

Магнитные сплавы

Ниже приведен список магнитных материалов , доступных для сборки:

Магниты Alnico

Магнитный сплав

Alnico в основном состоит из алюминия, железа, кобальта и никеля. Алнико — умеренно дорогой магнитный материал из-за содержания кобальта и никеля. Магнитный сплав Alnico имеет высокую максимальную рабочую температуру и очень хорошую коррозионную стойкость. Некоторые марки сплава Alnico могут работать при температуре выше 500 ° C.Магниты, изготовленные из этого сплава, доступны в различных сортах и ​​размерах и обычно отливаются и шлифуются до нужного размера. Магнитный материал Alnico является более старой технологией и имеет довольно низкий энергетический продукт (BHmax). Магнитный сплав Alnico в настоящее время в основном используется в военных, аэрокосмических, старых патентованных конструкциях и в приложениях, где магнит будет подвергаться воздействию повышенных температур.

---

Редкоземельные магниты

Самарий-кобальтовые магниты (SmCo) и неодимовые железо-борные магниты (NdFeB) называются редкоземельными магнитами, потому что неодим и самарий входят в состав редкоземельных элементов периодической таблицы.И самарий, и кобальт, и неодимовые магнитные сплавы представляют собой порошковые металлы, которые прессуются в присутствии сильного магнитного поля, а затем спекаются.

---

Неодимовые магниты (редкоземельные)

(NdFeB) Неодим, редкоземельный магнит, состоит из неодима, железа и бора и имеет умеренную цену. Из-за плохой коррозионной стойкости магнит из неодима, железа и бора обычно имеет гальваническое покрытие или покрытие (примеры: никелированный, эпоксидный, париленовый). Неодимовые магниты предлагаются в диапазоне рабочих температур в зависимости от вашего применения (от 80 ° C до 200 ° C).Неодимовые магнитные материалы премиум-класса, способные работать при температуре выше 120 ° C, могут стать довольно дорогими. Этот постоянный сверхмагнитный материал имеет множество прав интеллектуальной собственности, связанных с ним, и в мире существует ограниченное количество лицензированных производителей. Многие производители-нарушители из Тихоокеанского региона сбрасывают некачественные магнитные материалы на западные рынки. Этот магнитный материал чрезвычайно мощный, и он позволил уменьшить размеры многих продуктов, от жестких дисков (жестких дисков) и двигателей до новинок и аудиоустройств.Неодимовые постоянные магниты обычно предлагают лучшее соотношение цены и качества.

---

Самариево-кобальтовые магниты (редкоземельные)

Самарий Кобальт, еще один редкоземельный магнит, состоит в основном из кобальта и самария и является самым дорогим магнитным материалом в производстве и изготовлении. Большая часть стоимости связана с высоким содержанием кобальта и хрупкой природой сплава самария. Этот постоянный магнитный материал обладает высокой устойчивостью к коррозии и может выдерживать высокие рабочие температуры до 350 ° C.Магнитные материалы из самария и кобальта широко используются на аэрокосмическом рынке или в отраслях промышленности, где производительность является приоритетной задачей, а стоимость является второстепенной. Самарий Кобальт — второй по мощности магнитный материал, обладающий отличной стойкостью к размагничиванию.

---

Керамические магниты (ферритовые)

Материал керамического магнита (феррит) — феррит стронция. Керамические магниты — один из самых экономически эффективных магнитных материалов.Низкая стоимость обусловлена ​​дешевым, обильным и нестратегическим сырьем, используемым при производстве этого сплава. Постоянные керамические магниты подходят для больших серий производства. Материал керамического магнита (феррит) обладает хорошей устойчивостью к коррозии и может работать при умеренных температурах. Большинство керамических магнитных материалов в мире поступает из Китая из-за того, что сплав является товарным, а также из-за высокой стоимости инструментов на западе. Керамические (ферритовые) магниты имеют низкое энергопотребление и обычно используются в узлах, содержащих низкоуглеродистую сталь.

---

Склеенные магниты

Связанные магнитные материалы могут быть изготовлены из порошков Ceramic, NdFeB или SmCo в сочетании с различными пластиковыми связующими (Matrix). Они могут быть отлиты под давлением или скреплены сжатием в магниты сложной формы с готовыми размерами. Связанные материалы магнита обладают средней устойчивостью к коррозии и низкой термостойкостью из-за связующего материала. Связанные магниты обычно используются в автомобильных деталях, потому что они подходят для больших объемов производства, а сложные формы могут изготавливаться с низкими затратами.

.

3 Манипуляции со свойствами электромагнитного поля — Резюме сессии | Новые процессы для перспективного производства: краткое содержание семинара

микроструктур в материале и возможность улучшения характеристик материала. Этот метод представляет собой новый инструмент синтеза-катализа для преодоления барьеров реакции-активации, и он может снизить энергию и затраты на обработку.

Затем доктор Людтка описал многочисленные свойства материалов, на которые влияют сильные магнитные поля, включая следующие:

• Фазовая стабильность;

• Диффузионные барьеры;

• Сердцевины дислокаций;

• Энергии повреждения;

• Фононы и магноны;

• Кинетика за счет повышения температуры и воздействия на критическое стабильное ядро ​​для образования преципитата; и

• Катализ и синтез, воздействуя на энергетические барьеры активации.

Доктор Людтка описал семинар, проведенный в 2005 году Национальной лабораторией сильного магнитного поля для понимания потребностей промышленности в рентгеновских и нейтронных эффектах. На семинаре «Исследование вещества в сильных магнитных полях с помощью рентгеновских лучей и нейтронов» был составлен длинный список семейств материалов и областей воздействия, включая биологические материалы, синтез белков, композитные системы и многие, многие другие (Granroth et al., 2005). Исследователи ORNL работают над расширением и реализацией некоторых из этих идей.

Затем д-р Людтка очень кратко описал обработку магнитного поля в ORNL как промышленный инструмент обработки синтеза-катализа, предназначенный для воздействия на фазовое равновесие и ускорения кинетики фазового превращения. Он разработан для одновременного воздействия на такие свойства материала, как прочность, ударная вязкость и фазовое равновесие. В установке обработки магнитного поля в ORNL используются сверхпроводящие магниты 9 Тл с вертикальным отверстием диаметром 8 дюймов.

Затем доктор Людтка объяснил, почему сильное магнитное поле сдвигает фазовые границы материала.В уравнении свободной энергии есть член, который коррелирует с внешним магнитным полем (интегральное выражение в уравнении ниже), хотя традиционно не считается, что он играет существенную роль:

∆G представляет собой изменение свободной энергии, α представляет собой долю феррита, а γ представляет собой долю аустенита на фазовой диаграмме Fe , где a представляет собой свободную энергию для феррита или аустенита. R — газовая постоянная, а T — температура. В интеграле H, — магнитное поле, а M, — намагниченность. Вопреки предположению о том, что термин магнитного поля не важен, исследования в ORNL показали, что обработка в сильном магнитном поле действительно влияет на микроструктуру,

.

No related posts.