Khối nam châm neodymium mạ niken
Nam châm neodymium (còn được gọi là nam châm NdFeB, NIB hoặc Neo) là loại nam châm đất hiếm được sử dụng rộng rãi nhất. Nó là một nam châm vĩnh cửu được làm từ hợp kim của neodymium, sắt và bo để tạo thành cấu trúc tinh thể tứ giác Nd2Fe14B. Được phát triển độc lập vào năm 1984 bởi General Motors và Sumitomo Special Metals, nam châm neodymium là loại nam châm vĩnh cửu mạnh nhất hiện có trên thị trường.
Nam châm NdFeB có thể được phân loại là thiêu kết hoặc liên kết, tùy thuộc vào quy trình sản xuất được sử dụng. Chúng đã thay thế các loại nam châm khác trong nhiều ứng dụng trong các sản phẩm hiện đại yêu cầu nam châm vĩnh cửu mạnh, chẳng hạn như động cơ điện trong các công cụ không dây, ổ đĩa cứng và ốc vít từ tính .
Giải thích về sức mạnh
Ở dạng nguyên chất, neodymium có các đặc tính từ—đặc biệt, nó là phản sắt từ—nhưng chỉ ở nhiệt độ thấp, dưới 19 K (−254,2 độ; −425,5 độ F). Nhưng một số hợp chất của neodymium với các kim loại chuyển tiếp như sắt là sắt từ, với nhiệt độ Curie cao hơn nhiều so với nhiệt độ phòng. Chúng được sử dụng để làm nam châm neodymium.
Sức mạnh của nam châm neodymium là kết quả của một số yếu tố. Điều quan trọng nhất là cấu trúc tinh thể Nd2Fe14B tứ phương có tính dị hướng từ tinh thể một trục đặc biệt cao (HA ≈ 7 T – cường độ từ trường H tính theo đơn vị A/m so với momen từ tính theo A·m2). Điều này có nghĩa là tinh thể của vật liệu ưu tiên từ hóa dọc theo một trục tinh thể cụ thể nhưng rất khó từ hóa theo các hướng khác. Giống như các loại nam châm khác, hợp kim nam châm neodymium bao gồm các hạt vi tinh thể được xếp thẳng hàng trong một từ trường mạnh trong quá trình sản xuất để các trục từ tính của chúng đều hướng về cùng một hướng. Điện trở của mạng tinh thể đối với việc xoay hướng từ hóa của nó mang lại cho hợp chất lực kháng từ rất cao hoặc khả năng chống bị khử từ.
Nguyên tử neodymium có thể có momen lưỡng cực từ lớn vì nó có 4 electron chưa ghép cặp trong cấu trúc electron của nó trái ngược với (trung bình) 3 trong sắt. Trong một nam châm, chính các electron chưa ghép cặp, được sắp xếp sao cho spin của chúng cùng hướng, sẽ tạo ra từ trường. Điều này mang lại cho hợp chất Nd2Fe14B độ từ hóa bão hòa cao (Js ≈ 1,6 T hoặc 16 kG) và độ từ hóa dư thường là 1,3 tesla. Do đó, vì mật độ năng lượng cực đại tỷ lệ với Js2, pha từ tính này có khả năng lưu trữ một lượng lớn năng lượng từ tính (BHmax ≈ 512 kJ/m3 hoặc 64 MG·Oe).
Giá trị năng lượng từ tính này lớn hơn khoảng 18 lần so với nam châm ferrite "thông thường" theo thể tích và 12 lần theo khối lượng. Đặc tính năng lượng từ tính này ở các hợp kim NdFeB cao hơn so với ở nam châm samarium coban (SmCo), đây là loại nam châm đất hiếm đầu tiên được thương mại hóa. Trong thực tế, tính chất từ của nam châm neodymium phụ thuộc vào thành phần hợp kim, vi cấu trúc và kỹ thuật sản xuất được sử dụng.
Cấu trúc tinh thể Nd2Fe14B có thể được mô tả là các lớp xen kẽ các nguyên tử sắt và hợp chất neodymium-boron.[3] Các nguyên tử boron nghịch từ không đóng góp trực tiếp vào từ tính nhưng cải thiện sự gắn kết bằng liên kết cộng hóa trị mạnh. Hàm lượng đất hiếm tương đối thấp (12% theo thể tích, 26,7% theo khối lượng) và sự phong phú tương đối của neodymium và sắt so với samarium và coban tạo ra nam châm neodymium có giá thấp hơn so với nam châm samarium-coban.
Chú phổ biến: nam châm neodymium, Trung Quốc, nhà cung cấp, nhà sản xuất, mua, giá, còn hàng, mẫu miễn phí