Mikä on neodyymimagneetti (NdFeB)?

Etsitkö maailman vahvinta pysyvää magneettia? Neodyymimagneetit saattavat olla vastaus, jota et tiennyt tarvitsevasi.

Neodyymi-magneetit ovat harvinaismaametalleista valmistettuja magneetteja, jotka koostuvat neodyymistä, raudasta ja boorista. Niillä on korkein magneettinen voima kaikista pysyvistä magneeteista.

erimuotoisia NdFeB-magneetteja

Näitä magneetteja käytetään kaikkialla – kuulokkeista sähköautoihin. Niiden teho, koko ja tehokkuus tekevät niistä olennaisen osan nykyaikaista teollisuutta.

Mitä NdFeB tarkoittaa?

Olet nähnyt lyhenteen “NdFeB” tietolehdillä, mutta mitä se tarkalleen tarkoittaa?

NdFeB tarkoittaa neodyymiä (Nd), rautaa (Fe) ja booria (B) – kolmea alkuainetta, joista tämä vahva pysyvä magneettiseos valmistetaan.

Nimi kertoo kaiken

NdFeB on lyhenne näiden magneettien kemiallisesta koostumuksesta:

• Nd = Neodyymi
• Fe = Rauta
• B = Boori

Tämä seos luo kiteisen rakenteen, joka tukee erittäin korkeaa magneettista suorituskykyä. Se kehitettiin 1980-luvulla edullisempana vaihtoehtona samarium-kobolttimagneteille (SmCo), tarjoten samalla vieläkin suuremman voiman.

Näin NdFeB vertautuu muihin materiaaleihin:

Työssäni suosittelen usein NdFeB-magneetteja, kun asiakkaat tarvitsevat maksimaalista voimaa pienessä tilassa. Esimerkiksi yksi asiakas lääketieteellisten laitteiden alalla tarvitsi kompaktin mutta vahvan magneetin kannettavaan anturiin—he valitsivat N52-luokan NdFeB:n, ja se toimi täydellisesti.

Mihin neodyymi-rautaboronia käytetään?

Tehokkaat mutta kompaktit NdFeB-magneetit ovat kaikkialla suorituskykyisissä laitteissa.

Neodyymi-rautaboronimagneetteja käytetään moottoreissa, generaattoreissa, antureissa, magneettisissa puristimissa ja erotusjärjestelmissä auto-, elektroniikka- ja uusiutuvan energian teollisuudessa.

NdFeB-magneetin käyttö

Teollisuudet, jotka luottavat NdFeB:hen

NdFeB-magneetit tarjoavat vertaansa vailla olevan magneettisen voiman painoyksikköä ja kokoa kohden. Siksi niitä käytetään, kun suorituskyky on tärkeintä.

Tässä on joitakin tyypillisiä käyttökohteita:

Vahvan vetovoimansa ansiosta jopa pieni NdFeB-levymagneetti voi pitää kiinni moninkertaisesti oman painonsa verran. Eräs asiakkaani Suomessa käyttää niitä automatisoiduissa työkalunvaihtajissa, joissa nopeus ja tarkkuus ovat kriittisiä. He korvasivat tilaa vievät puristimet NdFeB-kupumagneeteilla, säästäen tilaa ja lisäten pito-voimaa.

Mikä on NdFeB:n raaka-aine?

Jokainen voimakas magneetti alkaa raaka-aineista. Mistä NdFeB:n voima sitten tulee?

NdFeB-magneettien raaka-aineisiin kuuluvat neodyymi (harvinaisten maametallien alkuaine), rauta ja boori. Nämä käsitellään hienoiksi jauheiksi ja sintrataan tiheiksi, voimakkaiksi magneeteiksi.

Magneetin raaka-aine PrNd:n hinta viimeisen 5 vuoden aikana

Harvinaisesta maametallista magneetiksi: kokonaiskuva

1. Ydinalkuaineet

• Neodyymi (Nd): Harvinainen maametalli, jota louhitaan pääasiassa Kiinassa, keskeinen magneettisen voiman kannalta
• Rauta (Fe): Perusmetalli rakenteelliseksi tueksi ja magneettisuudeksi
• Boori (B): Parantaa kiteen rakennetta ja ylläpitää magneetin vakautta

2. Lisäaineet

Joskus muita alkuaineita, kuten dysprosiumia tai terbiumia, lisätään parantamaan lämpötilankestävyyttä.

3. Valmistusprosessi

• Raaka-aineet sulatetaan tyhjiössä tai inertissä kaasussa
• Jähmetetään seosmetallilevyiksi
• Jauhettu hienoksi jauheeksi
• Kohdistettu magneettikentässä
• Muotoiltu puristamalla ja sintrattu
• Pinnoitettu suojausta varten (esim. NiCuNi, epoksi)

Muistan käyneeni sintrauslaitoksessa, jossa valmistettiin räätälöityjä NdFeB-kaaria moottoriyrityksille. Vaadittu tarkkuus ja puhtaus olivat merkittäviä—mikä tahansa epäpuhtaus pilaisi erän. Prosessi on näin vaativa.

Yhteenveto

Neodyymimagneetit (NdFeB) tarjoavat vertaansa vailla olevan magneettisen voiman kompakteissa kooissa. Niiden ainutlaatuinen koostumus, suorituskyky ja laaja käyttö tekevät niistä välttämättömiä nykyaikaisessa teknologiassa.