Jakie magnesy neodymowe Nd₂Fe₁₄B - kupić?

Obecnie na świecie magnesy neodymowe są wytwarzane przede wszystkim w krajach azjatyckich. Podstawowym wytwórcą, a także dystrybutorem takich produktów stały się Chiny, z uwagi na kontrolę większości światowych złóż pierwiastków ziem rzadkich. W przemysłowej produkcji magnesów o dużej mocy wykorzystuje się głównie dwa rodzaje związków: Nd₂Fe₁₄B oraz Sm₂Fe₁₇N₂. Są to magnesyna bazie neodymu oraz magnesy posiadające strukturę nano krystaliczną, cechujące się nie tylko najwyższym stopniem namagnesowania, lecz również dużą remanencją magnetyczną. Użycie mocnych neodymowych magnesów jest naprawdę szerokie. Najważniejszymi odbiorcami zostały podmioty produkcyjne, oferujące sprzęt elektryczny i elektroniczny, szczególnie firmy motoryzacyjne, wykorzystujące wydajne silniki hybrydowe oraz elektryczne. Do wytwarzania silników tego typu używa się neodymowych magnesów ze stopów ze związkami zmniejszającymi spadki wydajności magnesów w wysokich temperaturach na przykład takimi jak dysproz (Dy) czy Terb (Tb). Przez użycie wymienionych wyżej związków, znacznie powiększono koercję magnetyczną oraz całościową wydajność silnych magnesów używanych w urządzeniach elektrycznych o wysokiej mocy. Na terenie Stanów Zjednoczonych od wielu lat prowadzone są naukowe badania przez specjalnie do tego celu powołany Instytut Rare Earth Alternatives in Critical Technologies (REACT), mający na celu opracowanie alternatywnych materiałów i stopów. W 2011 roku ARPA-E desygnowała blisko 32 miliony dolarów na wsparcie projektów w ramach programu Rare-Earth Substitute, to znaczy możliwości wynalezienia związków mogących zastąpić metale ziem rzadkich jako zastępstwo dla naturalnych złóż pierwiastków, występujących na terenie Azji.

Wytwarzanie neodymowych magnesów opiera się na dwóch metodach. W Japonii używano metody spiekania mieszanin proszków, a na terenie Stanów popularna jest metoda opierająca się o szybkie chłodzenie. Zależnie od wymagań, neodymowe magnesy można wytwarzać przy użyciu innych pierwiastków, na przykład miedzi, aluminium czy galu. Dzięki takim domieszkom da się regulować magnetyczne właściwości samego magnesu, jego wytrzymałość oraz możliwość pracy w wysokich temperaturach . Można nawet spowodować, że magnes będzie odporny na działanie na szkodliwe warunki atmosferyczne, na przykład wodę, która powoduje zmiany korozyjne. Za to regularne poprawianie procesów metalurgicznych doprowadziło do otrzymania różnego rodzaju stopów, które wpłynęły w dużym stopniu na zwiększenie temperatury Curie. Wykonany w nowoczesnym procesie produkcji neodymowy magnes, uzyskuje namagnesowanie na poziomie 1,6T, czyli o wiele wyższe na przykład od ziemskiego pola magnetycznego.

Magnesy na bazie neodymu to dzisiaj najpotężniejsze rodzaje magnesów, jakie zostały dotychczas opracowane. Pod koniec XX wieku w dublińskim instytucie Trinity College Michae Coey opracował nieznany dotychczas magnetyczny materiał mający wzór Sm₂Fe₁₇N₂. Jego proces wytworzenia był realizowany w syntezie rozdrobionego żelaza i samaru, które sprasowane w silnym polu magnetycznym razem z domieszką azotu, uzyskały temperaturę Curie aż do 470^oC oraz namagnesowanie w okolicach 0,9T. Nie osiągnięto tu wprawdzie parametrów magnesu neodymowego, lecz nowo opracowany skład samaru przewyższał w znacznym stopniu pierwsze z magnesów wykorzystujących ten pierwiastek. Końcówka lat dziewięćdziesiątych przyniosła coraz to nowe pomysły w obszarze silnych magnesów oraz sposobów ich wytwarzania.
Opracowany został materiał i strukturze nano-krystalicznej, złożony z ziaren o wielkości mniejszej niż 100 nm. Odkryte w czasie badań ziarna nano-krystaliczne, w przeciwieństwie do struktur monokrystalicznych oddzielone są od siebie o wiele większymi granicami o wyższej mocy powierzchniowej i nieuporządkowanej strukturze wewnętrznej. Dzięki zastosowaniu, podczas wytwarzania pierwiastków z grupy ziem rzadkich w połączeniu z dodatkiem żelaza, charakteryzują się wysokim poziomem remanencji magnetycznej. Świetne właściwości magnetyczne biorą się też z jeszcze jednego aspektu, to znaczy połączenia magnetycznych momentów żelaza z neodymem. Możliwe będzie dzięki temu doskonałe magnesowanie przedstawianych magnesów.

Pierwsze znane testy oraz badania nad stopami które mogłyby się nadawać do stworzenia silnych magnesów rozpoczęły się w 1966 roku. Wtedy to właśnie G. Hoffer i K. Strnat z laboratorium Air Force Materials , zaczęli szeroki zakres badań nad materiałami magnetycznymi, wykonanymi z metali wchodzących w skład grupy metali ziem rzadkich. Początkowo pierwsze stopy, które planowano zastosować do wytwarzania silnych magnesów, były tworzone na bazie żelaza, kobaltu i lekkich lantanowców, do których zaliczamy: prazeodym Pr, neodym Nd, cer Ce, itr Y, samar Sm i lantan La. Wymienione powyżej lantanowce wykazują charakterystyczne zdolności, takie jak magnesowanie do dużych wartości, lecz problemem była niska temperatura Curie. Wytwarzane dzisiaj silne magnesy neodymowe w swoim składzie posiadają prócz żelaza również dodatek lekkich lantanowców, zapewniając im wysoki poziom anizotropii magneto-krystalicznej, a oprócz tego uzupełnia się ten skład o kobalt aby zwiększyć zbyt niską temperaturę Curie. Pierwsze silne magnesy zostały opracowane na początku lat 70-tych wykorzystując samar w formie sproszkowanych ziaren wraz z innymi związkami z grupy lantanowców. Został stworzony pierwszy, silny magnes typu SmCo₅. Produkcja opierała się na ukierunkowaniu ziaren sproszkowanego stopu w polu magnetycznym przy spiekaniu. Wypiekanie wyprasek odbywało się w temperaturze powyżej 1100^oC wraz z końcowym wyżarzaniem w temperaturze 850^oC. Ostatecznym procesem produkcji mocnego magnesu było namagnesowanie materiału przy użyciu pola magnetycznego 2T. Dzięki temu procesowi temperatura Curie nowatorskich magnesów podwyższyła się do 745^oC.

Tak, w naszym sklepie można kupić magnesy neodymowe. Są one dostępne w różnych rozmiarach i kształtach, a także w różnych cenach, w zależności od ich mocy i jakości. Zachęcamy do zapoznania się z naszą ofertą i wybrania odpowiednich magnesów dla siebie.

Podczas kiedy były projektowane kolejne mocne magnesy na bazie samaru, w 1983 roku zostały odkryte nieznane dotychczas właściwości magnetyczne neodymu z dodatkiem boru i żelaza. Firma General Motors rok po odkryciu stworzyła związek o strukturze chemicznej Nd₂Fe₁₄B, w proporcji 6% boru, 15% neodymu i ponad 70% żelaza. Przemysłowy proces tworzenia silnych magnesów neodymowych opiera się na dwóch metodach. Japoński zakład Sumitomo, wchodzący w skład firmy Hitachi, tak samo jak w przypadku silnych magnesów produkowanych z samaru, stosował metodę spiekania materiałów w formie proszku, dzięki czemu uzyskiwano magnesy mające dużą gęstość.

W Ameryce neodymowe magnesy były tworzone w zakładach firmy GM metodą dynamicznego obniżania temperatury upłynnionej mieszaniny proszków. Z jakich powodów użycie boru, neodymu i żelaza dało znacznie lepsze rezultaty? Wykorzystanie neodymu znacznie mniej kosztowało, niż samar, a poza tym neodym ma znacznie lepsze parametry magnetyczne. Niestety temperatura Curie tego pierwiastka nie była na odpowiednim poziomi, z takich też powodów zdecydowano się na podwyższenie tejże temperatury do 530^oC. Taki poziom uzyskano dzięki dodaniu do składu magnesu neodymowego boru. Oprócz tego da się też w szerokim zakresie korygować parametry magnetyczne, przez wprasowanie do stopów innych pierwiastków, typu gal Ga, miedź Cu, niob Nb i glin Al.

Magnesy neodymowe wyposażane są też w specjalne powłoki zapobiegające korozji oraz mające zabezpieczające działanie przed działaniem szkodliwych warunków pogodowych. Jest to realizowane przez nałożenie cieniutkiej warstwy miedzianej lub niklowej na przykład w uchwytach wykorzystywanych w poszukiwaniach, to znaczy silnych magnesach używanych do przeszukiwania dna jezior, rzek i mórz. Opracowywane są również bardziej zaawansowane rodzaje magnesów, a dzięki ciągłym badaniom w metalurgii, powstają nieznane wcześniej stopy metali cechujące się zwiększoną koercją, jak również magnesy posiadające znacznie wyższą temperaturę Curie i możliwości namagnesowania stopów, większej niż 1,6Tesli.