Ímãs de neodímio e seu uso

O ímã permanente mais forte e poderoso disponível no mercado atualmente são os ímãs de neodímio. Eles possuem a fórmula química Nd2Fe14B e possuem uma excepcional densidade de energia magnética de até 512 kJ / m3. Se os ímãs anteriores de samário-cobalto (SmCo) eram considerados os mais poderosos disponíveis, então, a partir de 1986, foram gradualmente substituídos por ímãs de neodímio, muito mais econômicos no custo de produção, embora com uma temperatura Curie mais baixa.

Com o desenvolvimento da indústria eletrônica, dos anos 90 até o presente, Os ímãs de neodímio ganharam grande popularidade em todos os lugares, e muitos ainda são surpreendidos por suas propriedades notáveis, porque esse ímã pode elevar uma carga milhares de vezes o peso do próprio ímã.

Tudo começou com o fato de que em 1982 a empresa japonesa Sumitomo Special Metals, trabalhando em conjunto com a American General Motors no problema de encontrar uma alternativa aos caros ímãs de samarium-cobalto (SmCo), encontrou o composto de neodímio-ferro-boro, patenteado pela General Motors em 1985 ano. Em 1986, a Magnequench foi aberta, especializada na produção de ímãs de neodímio e vendendo matérias-primas para sua fabricação.

Magnequench mais tarde tornou-se parte da Molycorp, EUA, e Sumitomo tornou-se parte da Hitachi Corporation, no Japão, e agora a Hitachi detém mais de 600 patentes relacionadas à produção de ímãs de neodímio por sinterização e licencia numerosos fabricantes em todo o mundo.

No final, a China tornou-se líder na produção de ímãs de neodímio, porque este país controla uma grande parte dos minérios de terras raras do mundo.

A cada ano, a China produz 50.000 toneladas de ímãs de neodímio. Enquanto isso, uma tonelada do minério original contém cerca de 700 kg de ferro e neodímio - um máximo de 450 gramas.

Para a fabricação de ímãs de neodímio, a tecnologia de pó é usada para produzir três tipos de ímãs: ímãs extrudados, magnetoplásticos fundidos e magnetoplásticos sinterizados.

Antes da fabricação dos ímãs, o material magnético é fundido, para isso, os elementos iniciais (ferro, neodímio, boro) são fundidos em um forno de indução, depois a liga resultante é triturada, recebendo pó para as etapas posteriores do processo tecnológico, para trabalhar com o pó.

Dependendo da microestrutura dos elementos de partida, as propriedades magnéticas do produto final podem variar em certa medida. Freqüentemente, o composto Nd2Fe14B é usado diretamente. É sua estrutura que fornece a máxima anisotropia magnetocristalina, uniaxial. Mas reações químicas mais complexas são possíveis.

Magnetoplásticos sinterizados são obtidos pressionando o pó de neodímio-ferro-boro, sinterizando-o em um ambiente inerte ou a vácuo e, em seguida, moendo-o em uma máquina para obter a forma desejada. Durante a prensagem do pó, atua sobre campo magnético intensidade e direção desejadas, que define a magnetização.

Plásticos de ímã fundido são obtidos usando polímeros que são misturados com pó de neodímio-ferro-boro e espremidos em um molde, e aqui é possível obter qualquer forma; no entanto, a energia do produto é limitada a 5 MGseg.

Ímã extrudado Plásticos, por sua vez, são obtidos da seguinte maneira: o pó inicial de neodímio-ferro-boro é misturado com o polímero, depois pressionado em um molde, aquecido e magnetizado. Processamento adicional não é necessário e a energia dos magnetoplásticos prensados ​​é limitada a um valor de 10 MGE.

Portanto, os ímãs de neodímio têm as seguintes propriedades distintas:

• Em 10 anos, apenas 1% da magnetização é perdida;

• Todos os tamanhos e formas estão disponíveis;

• Baixa temperatura Curie (veja a tabela acima);

• Alta resistência à corrosão;

• Magnetização residual máxima;

• Força coercitiva máxima;

• Energia magnética específica máxima.

Os ímãs de neodímio são marcados da seguinte forma: estas são as chamadas classes de ímãs de neodímio:

• N35-N52

• 33M-48M

• 30H-45H

• 30SH-42SH

• 30UH-35UH

• 28EH-35EH

Aqui, o número indica a energia magnética expressa em MSE (MegaGauss-Oersted) e a letra (marca) - a faixa de temperatura permitida:

• N (Normal) - até 80 graus Celsius;

• M (Médio) - até 100 graus Celsius;

• H (Alto) - até 120 graus Celsius;

• SH (Super Alta) - até 150 graus Celsius;

• UH (Ultra Alta) - até 180 graus Celsius;

• EH (Extra Alta) - até 200 graus Celsius.

Normalmente, o vendedor está sempre pronto para fornecer informações abrangentes sobre as características técnicas dos ímãs de neodímio que ele oferece.

Os ímãs de neodímio substituíram quase completamente os ímãs de ferrite em muitos campos de aplicação, incluindo a indústria, pois são muito mais fortes e compactos.

Portanto, os ímãs de neodímio encontraram as seguintes aplicações:

• em unidades de cabeças de discos rígidos de computadores;

• como parte do apagamento de cabeças de equipamento barato;

• em ressonância magnética (RM);

• em captadores magnéticos de guitarras;

• em cigarros eletrônicos;

• em fechaduras de portas;

• em alto-falantes e fones de ouvido;

• em rolamentos magnéticos;

• em espectrômetros de RMN;

• em motores elétricos;

• em ferramentas sem fio;

• em servomotores;

• em motores de elevação e compressor;

• em motores de passo;

• na direção elétrica;

• em veículos híbridos e elétricos;

• em geradores e turbinas (turbinas de acionamento direto requerem 600 kg de ímãs por megawatt de potência e 31% dessa massa é de neodímio);

Além disso, os ímãs de neodímio com suas propriedades magnéticas únicas inspiraram os criadores de brinquedos e jóias. Todo mundo conhece conjuntos neocub magnéticos, e outros, vários designers, uma variedade de fixadores decorativos e muito mais.

Assim, os ímãs de neodímio são capazes não apenas de solucionar problemas complexos de produção, mas também de soluções simples e convenientes.

Recentemente, ímãs poderosos começaram a ser ativamente anunciados para uso em atividades ilegais. A publicidade exige a compra de ímãs, com os quais você pode usar eletricidade, calor e gás sem levar em consideração os recursos consumidos dos respectivos medidores. O uso negligenciado de tais recursos é ilegal, de acordo com o Código de Ofensas Administrativas!

Veja também em nosso site:Levitação magnética - o que é e como é possível

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E também os ímãs são usados ​​na fabricação de redes de arrasto magnéticas, populares entre os escavadores pretos. Nos pontos de passagem durante a Segunda Guerra Mundial e nos locais de operações militares com sua ajuda, os restos da arma e outros itens antigos que possuem propriedades magnéticas são extraídos.