Imanes de neodimio y su uso

El imán permanente más fuerte y potente disponible en el mercado hoy en día son los imanes de neodimio. Tienen la fórmula química Nd2Fe14B y tienen una densidad de energía magnética excepcional de hasta 512 kJ / m3. Si los imanes anteriores de samario-cobalto (SmCo) se consideraban los más potentes de los disponibles en el mercado, a partir de 1986, fueron reemplazados gradualmente por imanes de neodimio, mucho más económicos en costo de producción, aunque con una temperatura Curie más baja.

Con el desarrollo de la industria electrónica, desde los años 90 hasta la actualidad, Los imanes de neodimio han ganado una gran popularidad en todas partes, y muchos todavía se sorprenden por sus notables propiedades, porque dicho imán puede levantar una carga miles de veces el peso del imán.

Todo comenzó con el hecho de que en 1982 la compañía japonesa Sumitomo Special Metals, trabajando junto con American General Motors en el problema de encontrar una alternativa a los costosos imanes de samario-cobalto (SmCo), encontró el compuesto de neodimio-hierro-boro, que fue patentado por General Motors en 1985 año. En 1986, se abrió Magnequench, que se especializa en la producción de imanes de neodimio y vende materias primas para su fabricación.

Más tarde, Magnequench se convirtió en parte de Molycorp, EE. UU., Y Sumitomo se convirtió en parte de Hitachi Corporation, Japón, y ahora Hitachi tiene más de 600 patentes relacionadas con la producción de imanes de neodimio mediante sinterización y otorga licencias a numerosos fabricantes en todo el mundo.

Al final, China se ha convertido en un líder en la producción de imanes de neodimio, porque este país controla una gran parte de los minerales de tierras raras del mundo.

China produce anualmente 50,000 toneladas de imanes de neodimio. Mientras tanto, una tonelada del mineral original contiene aproximadamente 700 kg de hierro y neodimio, un máximo de 450 gramos.

Para la fabricación de imanes de neodimio, la tecnología de polvo se utiliza para producir tres tipos de imanes: imanes extruidos, magnetoplásticos fundidos y magnetoplásticos sinterizados.

Antes de la fabricación de los imanes, se funde el material magnético, para esto, los elementos iniciales (hierro, neodimio, boro) se fusionan en un horno de inducción, luego la aleación resultante se tritura, recibiendo un polvo para otras etapas del proceso tecnológico, para trabajar ya con el polvo.

Dependiendo de la microestructura de los elementos de partida, las propiedades magnéticas del producto final pueden variar en cierta medida. A menudo, el compuesto Nd2Fe14B se usa directamente. Es su estructura la que proporciona la máxima anisotropía magnetocristalina uniaxial. Pero son posibles reacciones químicas más complejas.

Magnetoplásticos sinterizados se obtienen presionando polvo de neodimio-hierro-boro, sinterizándolo en un entorno inerte o de vacío, y luego moliéndolo en una máquina para obtener la forma deseada. Durante el prensado de polvo, actúa sobre campo magnético intensidad y dirección deseada, que establece la magnetización.

Plástico imán fundido se obtienen usando polímeros que se mezclan con polvo de neodimio-hierro-boro, y luego se exprimen en un molde, y aquí es posible obtener cualquier forma, sin embargo, la energía del producto está limitada a 5 MGseg.

Plásticos de imán extruido, a su vez, se obtienen de la siguiente manera: el polvo de neodimio-hierro-boro inicial se mezcla con el polímero, luego se presiona en un molde, se calienta y se magnetiza. No se requiere procesamiento adicional, y la energía de los magnetoplásticos prensados ​​se limita a 10 MGE.

Entonces, los imanes de neodimio tienen las siguientes propiedades distintivas:

• En 10 años, solo se pierde el 1% de la magnetización;

• Cualquier tamaño y forma están disponibles;

• Baja temperatura de Curie (ver tabla anterior);

• Alta resistencia a la corrosión;

• Máxima magnetización residual;

• Máxima fuerza coercitiva;

• Máxima energía magnética específica.

Los imanes de neodimio están marcados de la siguiente manera, estas son las llamadas clases de imanes de neodimio:

• N35-N52

• Los 33M-48M

• 30H-45H

• 30SH-42SH

• 30UH-35UH

• 28EH-35EH

Aquí, el número denota la energía magnética expresada en MSE (MegaGauss-Oersted), y la letra (marca), el rango de temperatura permitido:

• N (Normal): hasta 80 grados Celsius;

• M (Medio) - hasta 100 grados Celsius;

• H (alto): hasta 120 grados Celsius;

• SH (súper alto): hasta 150 grados Celsius;

• UH (Ultra alto): hasta 180 grados Celsius;

• EH (Extra High): hasta 200 grados Celsius.

Por lo general, el vendedor siempre está listo para proporcionar información completa sobre las características técnicas de los imanes de neodimio que ofrece.

Los imanes de neodimio han reemplazado casi por completo a los imanes de ferrita en muchos campos de aplicación, incluida la industria, ya que son mucho más resistentes y compactos.

Entonces, los imanes de neodimio han encontrado las siguientes aplicaciones:

• en unidades de cabezales de unidades de disco duro de computadoras;

• como parte del borrado de cabezales de equipos económicos;

• en resonancia magnética (MRI);

• en pastillas magnéticas de guitarras;

• en cigarrillos electrónicos;

• en cerraduras de puertas;

• en altavoces y auriculares;

• en cojinetes magnéticos;

• en espectrómetros de RMN;

• en motores eléctricos;

• en herramientas inalámbricas;

• en servomotores;

• en motores de elevación y compresores;

• en motores paso a paso;

• en dirección asistida eléctrica;

• en vehículos híbridos y eléctricos;

• en generadores y turbinas (las turbinas de accionamiento directo requieren 600 kg de imanes por megavatio de potencia, y el 31% de esta masa es neodimio);

Además, los imanes de neodimio con sus propiedades magnéticas únicas inspiraron a los creadores de juguetes y joyas. Todos conocen los conjuntos magnéticos neocub, y otros, varios diseñadores, una variedad de sujetadores decorativos y más.

Por lo tanto, los imanes de neodimio son capaces no solo de resolver problemas complejos de producción, sino también de soluciones simples y convenientes.

Recientemente, potentes imanes han comenzado a anunciarse activamente para su uso en actividades ilegales. La publicidad fomenta la compra de imanes, con los cuales puede usar electricidad, calor y gas sin tener en cuenta los recursos consumidos por los medidores apropiados. ¡El uso descuidado de tales recursos es ilegal, de acuerdo con el Código de Infracciones Administrativas!

Vea también en nuestro sitio web:Levitación magnética: qué es y cómo es posible

Comments

[#1]

Y también se utilizan imanes en la fabricación de redes de arrastre magnéticas, que son populares entre los cavadores negros. En los puntos de cruce durante la Segunda Guerra Mundial y en el campo de las hostilidades con su ayuda, se extraen los restos del arma y otros objetos antiguos con propiedades magnéticas.