Редкоземельные магниты и их свойства.

Что такое редкоземельные магниты?

Редкоземельные магниты – это магниты, произведенные с добавлением элементов лантаноидной группы. Двумя элементами этой группы, наиболее часто используемыми при производстве постоянных магнитов, являются неодим (Nd) и самарий (Sm). Существует большое количество смесей и сплавов с использованием этих элементов, но наиболее часто используются сплавы неодим-железо-бор (Nd-Fe-B) и самарий-кобальт (SmCo).

Что такое неодимовые магниты? Это то же самое, что и редкоземельные магниты?

Неодимовые магниты являются членами семейства редкоземельных магнитов. Они называются редкоземельными, потому что неодим (Nd) член редкоземельной группы элементов в периодической таблице.
Неодим только один из компонентов в магните Nd-Fe-B. Остальными важными частями являются железо (Fe) и незначительное количество бора (B).
Неодимовые магниты являются сильнейшими как среди редкоземельных магнитов, так и среди всех существующих постоянных магнитов.
Неодимовые магниты маленькие, сильные и относительно дешевые.

Как разобраться в основных терминах неодимовых магнитов?

Неодимовые магниты – это то же самое, что и магниты Nd-Fe-B, магниты неодим-железо-бор, магниты NIB, магниты neodymium-iron-boron.
Sintered magnet Nd-Fe-B – спеченный магнит Nd-Fe-B.
Bonded magnet Nd-Fe-B – магнитопласт Nd-Fe-B.

Могу я паять/сваривать неодимовые магниты?

Вы определенно не можете паять или сваривать неодимовые магниты. Нагрев приведет к размагничиванию магнита и может вызвать его возгорание.

Можно ли сверлить или обрабатывать на станке магниты Nd-Fe-B?

Не так легко или безопасно.
Спеченные магниты Nd-Fe-B ведут себя как керамика: они твердые и хрупкие. При сверлении они имеют тенденцию откалываться и ломаться. Обработка таких магнитов на станках очень сложна и требует высокой квалификации обслуживающего персонала. Кроме того, порошок, образующийся при обработке на станке, огнеопасен (легко воспламеняется). И, наконец, при механической обработке выделяется тепло, что может привести к частичной размагниченности магнита.
Магнитопласты Nd-Fe-B значительно лучше поддаются механической обработке: они пластичны, имея в основе полимерный материал. Тем не менее, и в этом случае наиболее правильный способ иметь необходимую форму и габариты магнита: создать точную пресс-форму будущего магнита для каждого типоразмера.

Для всех градаций магнитов Nd-Fe-B необходимы защитные покрытия?

За последние 10 лет свойства магнитов Nd-Fe-B значительно улучшились. Но они все равно содержат железо и могут ржаветь.
Производители рекомендуют использовать защитные покрытия для магнитов Nd-Fe-B. Это значительно увеличит их время эксплуатации. Даже простое покрытие полиуретановым лаком даст значительные преимущества при минимальных затратах. Естественно, для изготовления прототипов и проведения экспериментов можно использовать магниты Nd-Fe-B без защитного покрытия.

Почему редкоземельные магниты дороже ферритов?

Во-первых, при производстве редкоземельных магнитов используется ряд тяжелых «редкоземельных» металлов, добавляемых в железо для значительного улучшения магнитных свойств. Эти металлы находятся в горной породе в незначительном количестве, поэтому их производство гораздо дороже, например, чем производство железа (количество различных элементов в одной тонне горной породы: железо – 50 кг, неодим – 0,028 кг).
Во-вторых, для получения лучших магнитных свойств используется очень мелкий порошок, поэтому его производство технически сложно и пожароопасно, что приводит к необходимости более тщательного контроля за условиями производства.
И, наконец, в-третьих, жесткая патентная политика фирм Magnequench и Sumitomo увеличивает стоимость магнитного порошка (или сплава) у легальных производителей.