loading...

Magnesy neodymowe - Nd2Fe14B


Neodym jest najsilniejszym znanym materiałem do produkcji magnesów trwałych.

Zasady ostrożności:
Nie używaj magnesów neodymowych NdFeB:

  • w środowiskach kwasowych, zasadowych albo organicznych czy rozpuszczających (chyba, że hermetycznie odizolujesz magnes od środowiska), ani promieni radioaktywnych,
  • w wodzie albo oleju (chyba, że odizolujesz magnes od środowiska lub jesteś przygotowany na to, iż magnes w krótkim czasie straci swoje magnetyczne własności),
  • w elektrycznie przewodzącym płynie - elektrolicie zawierającym wodę,
  • w atmosferze zawierającej wodór.
spawanie z magnesem

Magnes neodymowy to spiek sproszkowanych metali z rzadkim pierwiastkiem z grupy lantanowców - neodymem, odkrytym w 1885 r. Po namagnesowaniu, jego działanie jest kilkakrotnie mocniejsze od powszechnie znanego magnesu ferrytowego, np. zwykły magnes ferrytowy (taki jak w głośnikach) podniesie kilku gramowy odważnik, a neodymowy o takiej samej wielkości - 10-krotnie większy. Właśnie dzięki swoim rozmiarom, ale i zdolności do pracy w stosunkowo szerokim zakresie temperatur, a także rozpowszechnieniu się stosowania rozmaitych uchwytów. Już pod koniec lat 80-tych magnesy neodymowe zaczęły zyskiwać na popularności.

Magnesy neodymowe są skłonne do korozji w wilgotnych środowiskach. Dlatego pokrywane są cienką warstwą niklu, srebra, złota, złota-niklu lub epoksydu. Magnetyczne właściwości magnesów neodymowych NdFeB ulegają znaczącemu pogorszeniu w temperaturze przekraczającej 130°C i są w dużym stopniu uzależnione od materiału z jakiego są wykonane - czy to jest N - osiemdziesięciostopniowy z niską permanencją, czy też np. M - H - SH - UH - EH, działający nawet do 210°C. Z reguły magnesy NdFeB z wyższym współczynnikiem permanencji wytrzymują wyższe temperatury bez straty magnetycznych własności.

Magnesy neodymowe NdFeB są o około 13% lżejsze niż typu SmCo (ferrytowe) i kruche (chociaż nie w tym stopniu jak te ostatnie), toteż ich jakakolwiek obróbka mechaniczna przy użyciu narzędzi diamentowych, powinna odbywać się przed magnetyzacją. Magnesy neodymowe można namagnesować na kilka sposobów zależnie od zastosowania.

Neodym 60Nd - pierwiastek chemiczny z bloku f, grupy 3, lantanowców, żółty metal - znajduje zastosowanie, jako dodatek do stopów, jego tlenek zaś jest używany do barwienia na czerwono szkła (tzw. sztuczne rubiny), porcelany oraz emalii, a także w laserach neodymowych. Na powietrzu reaguje na zimno z tlenem, dając tlenek neodymu Nd2O3, z podgrzanej wody wydziela wodór tworząc wodorotlenek neodymu Nd(OH)3. Reagując z kwasami daje sole neodymowe, zawierające bladoczerwonofioletowe, uwodnione kationy Nd3+, np. chlorek neodymu NdCl3, sześcio-wodny azotan neodymu Nd(NO3)3.6H2O, ośmio-wodny siarczan neodymu Nd2(SO4)3.8H2O.

  • rok odkrycia - 1885
  • liczba atomowa - 60
  • masa atomowa - 144,24
  • elektroujemność - 1,2
  • wartościowość - +3
  • zawartość w skorupie ziemskiej
  • (litosfera + atmosfera + hydrosfera) 0,004%
  • temperatura topnienia - 1020oC
  • temperatura wrzenia (p = 1 atm) - 3030oC
  • liczba znanych izotopów (w tym trwałe, tzn. o okresie pół-rozpadu ponad 1 mld lat)
  • konfiguracja elektronowa stanu podstawowego:
    [Xe] 4f4 6s2
    1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 4f4 5s2 5p6 6s2
Pamiętaj! Magnesy neodymowe będą "rdzewiały" i z cienką warstwą niklu, srebra, złota, złota-niklu lub epoksydu (nie mogą pracować w wodzie czy oleju).

Sposoby magnesowania - orientacja magnetyczna


Magnes może być namagnesowany w różnych kierunkach. Poniższe diagramy przedstawiają różne kierunki magnetyczne dostępne podczas wytwarzania magnesów. Orientacje te mogą być dostępne w materiałach izotropowych i anizotropowych.

Osiowo

Magnesowane przez długość lub grubość. Najsilniejsze punkty są na płaskich powierzchniach.

magnesowanie osiowe

Diametralnie

Magnesowanie przez średnicę. Najsilniejsze punkty znajdują się na zakrzywionej powierzchni.

magnesowanie diametralnie

Promieniowo

Magnesowanie po średnicy magnesów. Wszystkie bieguny północne, wszystkie południowe mają zmienne bieguny.

magnesowanie promieniowo

Pole magnetyczne to niewidoczny gołym okiem strumień rozciągający się pomiędzy krańcami magnesu, zaś sam strumień jest zbiorem naładowanych cząsteczek. Cechą magnesów neodymowych jest tzw. potencjał energii, który oznacza, że mają one zdolność oszczędzania własnej energii, nie tracąc jej z biegiem lat, jak choćby akumulatory. Każdy magnes posiada dwa bieguny – północny i południowy. Oznacza to jednocześnie, że nie istnieją magnesy, które posiadałyby tylko jeden biegun. Warto nadmienić, iż bieguny są zawsze umieszczone na przeciwległych końcach magnesu.


Magnesy walcowe - magnesowanie:

  • osiowe – magnesowanie odbywa się wzdłuż wysokości, co oznacza, że magnes najsilniej przyciąga płaskimi powierzchniami,
  • diametralne – magnesowanie odbywa się wzdłuż średnicy, co oznacza, że magnes najsilniej przyciąga bokami,
  • radialne – magnesowanie odbywa się wzdłuż obwodu, co oznacza, że magnes najsilniej przyciąga bokami, przy czym bieguny zewnętrzny i wewnętrzny muszą być jednorodne (wyłącznie N lub wyłącznie S).

Magnesy płytkowe - magnesowanie:

  • osiowe – magnesowanie odbywa się wzdłuż wysokości, co oznacza, że magnes najsilniej przyciąga płaskimi powierzchniami,
  • diametralne – magnesowanie odbywa się wzdłuż szerokości, co oznacza, że magnes najsilniej przyciąga bokami, które wyznaczają pole prostokąta, w którym jeden wymiar stanowi wysokość, zaś drugi długość magnesu,
  • radialne – magnesowanie odbywa się wzdłuż długości, co oznacza, że magnes najsilniej przyciąga bokami, które wyznaczają pole prostokąta, w którym jeden wymiar stanowi wysokość, zaś drugi szerokość magnesu.

Magnesy pierścieniowe - magnesowanie:

  • osiowe – magnesowanie odbywa się wzdłuż wysokości, co oznacza, że magnes najsilniej przyciąga płaskimi powierzchniami,
  • diametralne – magnesowanie odbywa się wzdłuż średnicy, co oznacza, że magnes najsilniej przyciąga bokami. Tego rodzaju magnesowania nie stosuje się dla magnesów pierścieniowych z otworem stożkowym,
  • radialne – magnesowanie odbywa się wzdłuż obwodu, co oznacza, że magnes najsilniej przyciąga bokami, przy czym bieguny zewnętrzny i wewnętrzny muszą być jednorodne (wyłącznie N lub wyłącznie S). Tego rodzaju magnesowania nie stosuje się dla magnesów pierścieniowych z otworem stożkowym.

Rodzaje powłoki


Neodym reaguje na tlen i utlenia się bardzo szybko, jeśli nie jest zabezpieczony. Dlatego wszystkie magnesy neodymowe w naszym sklepie pokryte są powłoką ochronną, która jest tak cienka, że nie ma wpływu na siłę przyczepności magnesu, spełniając w zupełności swoje zadanie.

Używamy następujących powłok do zabezpieczania naszych magnesów neodymowych:

Niklowa powłoka (Ni-Cu-Ni)
  • Do tej pory najczęściej stosowana powłoka
  • Kolor: błyszczący metalik
  • Dobry stosunek ceny do wydajności
  • Grubość: ok. 12 mikrometrów

Złota powłoka (Ni-Cu-Ni-Au)
  • Powłoka lakiernicza (24 k) nad normalną powłoką Ni-Cu-Ni, ale o tych samych cechach
  • Kolor: błyszczący metalik
  • Grubość złocistej powłoki bez Ni-Cu-Ni: 0,05 mikrometrów
  • Grubość całej powłoki: ok. 12 mikrometrów
Złota powłoka ściera się z łatwością przy częstym użyciu, z tego powodu nadaje się wyłącznie do celów dekoracyjnych, nie do zabawy ani do pracy.

Chromowa powłoka (Ni-Cu-Ni-Cr)
  • Najlepsza odporność na ścieranie i ciśnienie
  • Kolor: szaro-metaliczny
  • Grubość: ok. 15 mikrometrów

Miedziana powłoka (Ni-Cu)
  • Kolor: błyszczący brązowo-czerwono-złoty. Kolor może zmieniać się z upływem czasu (zaciemnienie, plamki)!
  • Nieznacznie słabsza odporność na ścieranie i uderzenia niż Ni-Cu-Ni
  • Nieznacznie słabsza odporność na korozję niż Ni-Cu-Ni
  • Grubość: ok. 10 mikrometrów
Powłoka z miedzi niekiedy nie jest widoczna dla oka, przez co (podobnie jak magnesy powlekane złotem) nie nadają się do częstego użycia, a zatem są przeznaczone wyłącznie do celów dekoracyjnych.

Żywica epoksydowa (Ni-Cu-Ni-Epoxy)
(inaczej nazywana powłoka epoxy)

  • Kolor: czarny
  • Prawie 100% nie powodując korozji, o ile powłoka jest nienaruszona
  • Brak odporności na wstrząsy (szybko kruszy się)
  • Grubość: ok. 10 mikrometrów
Nawet najmniejsze niewidoczne dla oczu, uszkodzenia powłoki powodują uszkodzenie magnesu, zazwyczaj w długim okresie narażenia go na działanie wilgoci.

Rodzaje strat właściwości - utrata magnetyzacji ze względu na wysoką temperaturę


W zależności od temperatury wyróżniamy trzy różne typy strat:

  • odwracalny (można cofnąć)
  • nieodwracalny (nie można cofnąć)
  • stały
Odwracalna utrata temperatury

  • Obszar temperatury: nieco powyżej maksymalnej temperatury roboczej,
  • Magnes jest mniej magnetyczny, jeśli jest gorący,
  • Po ochłodzeniu odzyskuje swoją pierwotną siłę,
  • Nie ma znaczenia, jak często magnes jest ogrzewany i chłodzony.
Nieodwracalna utrata

  • Obszar temperaturowy: znacznie powyżej maksymalnej temperatury roboczej,
  • Magnes jest osłabiony na stałe, nawet po ochłodzeniu,
  • Powtarzające się ogrzewanie w tej samej temperaturze nie wzmacnia nieodwracalnych strat,
  • Namagnesowanie nieodwracalnie osłabionego magnesu przez wystarczająco silne zewnętrzne pole magnetyczne może przywrócić mu pierwotną siłę.
Stała strata właściwości magnetycznych

Przez wysoką temperaturę zmienia się struktura magnesów neodymowych - namagnesowanie nie jest już możliwe,

Maksymalne wymiary produkcyjne dla magnesów NdFeB

kształt szkic parametry
walcowy magnes walcowy wymiar
D(mm) L(mm) kierunek magnesowania
wszystkie gatunki 1.0 ~ 250 mm ≤ 80 mm osiowy lub promieniowy ≤ 80 mm
pierścieniowy magnes pierścieniowy wymiar
D(mm) P(mm) L(mm) kierunek magnesowania
wszystkie gatunki 2.5 ~ 250 mm 0.8 ~ 230 mm ≤ 80 mm ≤ 80 mm
płytkowy magnes płytkowy wymiar
L(mm) W(mm) H(mm) kierunek magnesowania
wszystkie gatunki ≤ 200 mm ≤ 100 mm ≤ 80 mm ≤ 80 mm
wycinek magnes segmentowy wymiar
H(mm) W(mm) L(mm) kierunek magnesowania
wszystkie gatunki ≤ 70 mm ≤ 100 mm ≤ 200 mm ≤ 80 mm

Zależna od materiału - siła przyciągania

materiał siła %
stal węglowa 0,1 - 0,3 % C 100
stal węglowa 0,4 - 0,5 % C 90
stal stopowa F-522 80-90
żeliwo 45-60
stal nierdzewna 18% chromu i 8% niklu 0
mosiądz aluminium miedź 0

Zależna od powierzchni - siła przyciągania

powierzchnia siła %
surowa stal 50
stal zgrubna 70
stal polerowana 100

Właściwości magnesów neodymowych


Przegląd różnych typów temperatur dla magnesów neodymowych:
typ max. temperatura pracy temperatura Curie
N* 80oC 310oC
M 100oC 340oC
H 120oC 340oC
SH 150oC 340oC
UH 180oC 350oC
EH 200oC 350oC
AH 230oC 350oC
* Maksymalne temperatury robocze w tej tabeli są tylko punktami odniesienia. Magnesy z oznaczeniem N52 mają maksymalną temperaturę roboczą 65 o C.

W przypadku zastosowań z magnesami neodymowymi w temperaturach powyżej 80 o C, posiadamy specjalny typ magnesu o wyższej temperaturze roboczej w naszym asortymencie.

Własności fizyczne spiekanych magnesów neodymowych NdFeB

właściwości jednostki wartości
Twardość Vickersa Hv ≥550
Gęstość g/cm3 ≥7.4
Curie Temperatura TC oC 312 - 380
Curie Temperatura TF oF 593 - 716
Specyficzna oporność μΩ⋅Cm 150
Siła wyginania Mpa 250
Wytrzymałość na ściskanie Mpa 1000~1100
Rozszerzenie termiczne równoległe (∥) do orientacji (M) oC-1 (3-4) x 106
Rozszerzenie termiczne prostopadłe (⊥) do orientacji (M) oC-1 -(1-3) x 10-6
Moduł Younga kg/mm2 1.7 x 104

Własności magnetyczne spiekanych magnesów neodymowych NdFeB

typ materiału remanencja koercja faktyczna wewnętrzna siła gęstość energii temperatura pracy
Br(kGs) Br(T) (BH)max(MGOe) (BH)max(KJ/m)
Min. - Max. Min. - Max. bHc(kOe) bHc(kA/m) iHc(kOe) iHc(kA/m) Min. - Max. Min. - Max.
N30 10.8-11.2 1080-1120 9.8-10.5 780-836 ≥12 ≥955 28-30 223-239 ≤ 80 o C
N33 11.4-11.7 1140-1170 10.3-11 820-876 ≥12 ≥955 31-33 247-263 ≤ 80 o C
N35 11.7-12.1 1170-1210 10.8-11.5 860-915 ≥12 ≥955 33-35 263-279 ≤ 80 o C
N38 12.2-12.6 1220-1260 10.8-11.5 860-915 ≥12 ≥955 36-38 287-303 ≤ 80 o C
N40 12.6-12.9 1260-1290 10.5-12.0 860-955 ≥12 ≥955 38-40 303-318 ≤ 80 o C
N42 12.9-13.2 1290-1320 10.8-12.0 860-955 ≥12 ≥955 40-42 318-334 ≤ 80 o C
N45 13.2-13.7 1320-1370 10.8-12.5 860-995 ≥12 ≥955 43-45 342-358 ≤ 80 o C
N48 13.7-14.2 1370-1420 10.8-12.5 860-995 ≥12 ≥955 45-48 358-382 ≤ 80 o C
N50 14-14.6 1400-1460 10.8-12.5 860-995 ≥12 ≥955 47-51 374-406 ≤ 80 o C
N52 14.2-14.7 1420-1470 10.8-12.5 860-995 ≥12 ≥955 48-53 380-422 ≤ 65 o C
30M 10.8-11.2 1080-1120 9.8-10.5 780-836 ≥14 ≥1114 28-30 223-239 ≤100 o C
33M 11.4-11.7 1140-1170 10.3-11 820-876 ≥14 ≥1114 31-33 247-263 ≤100 o C
35M 11.7-12.1 1170-1210 10.8-11.5 860-915 ≥14 ≥1114 33-35 263-279 ≤100 o C
38M 12.2-12.6 1120-1260 10.8-11.5 860-915 ≥14 ≥1114 36-38 287-303 ≤100 o C
40M 12.6-12.9 1260-1290 10.8-12 860-955 ≥14 ≥1114 38-40 303-318 ≤100 o C
42M 12.9-13.2 1290-1320 10.8-12.5 860-995 ≥14 ≥1114 40-42 318-334 ≤100 o C
45M 13.2-13.7 1320-1370 10.8-13 860-1035 ≥14 ≥1114 43-45 342-358 ≤100 o C
48M 13.7-14.2 1370-1420 10.8-12.5 860-995 ≥14 ≥1114 45-48 358-382 ≤100 o C
50M 14-14.6 1400-1460 10.8-12.5 860-995 ≥14 ≥1114 47-51 374-406 ≤100 o C
27H 10.2-10.6 1020-1060 9.5-10.1 756-804 ≥17 ≥1353 25-27 199-215 ≤120 o C
30H 10.8-11.2 1080-1120 10.1-10.6 804-844 ≥17 ≥1353 28-30 223-239 ≤120 o C
33H 11.4-11.7 1140-1170 10.3-11 820-876 ≥17 ≥1353 31-33 247-263 ≤120 o C
35H 11.7-12.1 1170-1210 10.8-11.5 860-915 ≥17 ≥1353 33-35 263-279 ≤120 o C
38H 12.2-12.6 1120-1260 10.8-11.5 860-915 ≥17 ≥1353 36-38 287-303 ≤120 o C
40H 12.6-12.9 1260-1290 10.8-12 860-955 ≥17 ≥1353 38-40 303-318 ≤120 o C
42H 12.9-13.2 1290-1320 10.8-12 860-955 ≥17 ≥1353 40-42 318-334 ≤120 o C
44H 13.2-13.6 1320-1360 10.8-13 860-1035 ≥17 ≥1353 42-44 334-350 ≤120 o C
48H 13.7-14.2 1370-1420 10.8-12.5 860-995 ≥17 ≥1353 45-48 358-382 ≤120 o C
27SH 10.2-10.6 1020-1060 9.5-10.1 756-804 ≥20 ≥1592 25-27 199-215 ≤150 o C
30SH 10.8-11.2 1080-1120 10.1-10.6 804-844 ≥20 ≥1592 28-30 223-239 ≤150 o C
33SH 11.4-11.7 1140-1170 10.3-11 820-876 ≥20 ≥1592 31-33 247-263 ≤150 o C
35SH 11.7-12.1 1170-1210 10.8-11.5 860-915 ≥20 ≥1592 33-35 263-279 ≤150 o C
38SH 12.2-12.6 1120-1260 10.8-11.5 860-915 ≥20 ≥1592 36-38 287-303 ≤150 o C
40SH 12.6-12.9 1260-1290 10.8-12.0 860-955 ≥20 ≥1592 38-40 303-318 ≤150 o C
42SH 12.9-13.2 1290-1320 10.8-12 860-955 ≥20 ≥1592 40-42 318-334 ≤150 o C
45SH 13.2-13.7 1320-1370 10.8-12.5 860-955 ≥20 ≥1592 43-45 342-358 ≤150 o C
25UH 9.8-10.2 980-1020 9.2-9.6 732-764 ≥25 ≥1990 23-25 183-199 ≤180 o C
28UH 10.4-10.8 1040-1080 9.8-10.2 780-812 ≥25 ≥1990 26-28 207-233 ≤180 o C
30UH 10.8-11.2 1080-1120 10.1-10.6 804-844 ≥25 ≥1990 28-30 223-239 ≤180 o C
33UH 11.4-11.7 1140-1170 10.3-11 820-876 ≥25 ≥1990 31-33 247-263 ≤180 o C
35UH 11.7-12.1 1170-1210 10.8-11.5 860-915 ≥25 ≥1990 33-35 263-279 ≤180 o C
38UH 12.2-12.6 1120-1260 10.8-11.5 860-915 ≥25 ≥1990 36-38 287-303 ≤180 o C
40UH 12.6-12.9 1260-1290 10.5-12.0 860-955 ≥25 ≥1990 38-40 303-318 ≤180 o C
25EH 9.8-10.2 980-1020 9.2-9.6 732-764 ≥30 ≥2388 23-25 183-199 ≤200 o C
28EH 10.4-10.8 1040-1080 9.8-10.2 780-812 ≥30 ≥2388 26-28 207-223 ≤200 o C
30EH 10.8-11.2 1080-1120 10.1-10.6 804-844 ≥30 ≥2388 28-30 223-239 ≤200 o C
33EH 11.4-11.7 1140-1170 10.3-11 820-876 ≥30 ≥2388 31-33 247-263 ≤200 o C
35EH 11.7-12.1 1170-1210 10.8-11.5 860-915 ≥30 ≥2388 33-35 263-279 ≤200 o C
38EH 12.2-12.5 1120-1250 ≥11.3 ≥899 ≥30 ≥2388 36-39 287-310 ≤200 o C
40EH 12.5-12.8 1250-1280 ≥11.6 ≥923 ≥30 ≥2388 38-41 302-326 ≤200 o C
42EH 12.8-13.2 1280-1320 ≥11.7 ≥931 ≥30 ≥2388 40-43 318-342 ≤200 o C
28AH 10.4-10.8 1040-1080 ≥9.9 ≥787 ≥33 ≥2624 26-29 207-231 ≤230 o C
30AH 10.8-11.3 1080-1130 ≥10.3 ≥819 ≥33 ≥2624 28-31 223-247 ≤230 o C
33AH 11.3-11.7 1130-1170 ≥10.6 ≥843 ≥33 ≥2624 31-34 247-271 ≤230 o C
35AH 11.7-12.2 1170-1120 ≥11.0 ≥876 ≥33 ≥2624 33-36 263-287 ≤230 o C
38AH 12.2-12.5 1120-1250 ≥11.3 ≥899 ≥33 ≥2624 36-39 287-310 ≤230 o C
40AH 12.5-12.8 1250-1280 ≥11.6 ≥923 ≥33 ≥2624 38-41 302-326 ≤230 o C
Przejdź do koszyka
Uchwyt-magnetyczny.pl
Internet Explorer Przykro nam, lecz nasza strona https://uchwyt-magnetyczny.pl nie obsługuje IE. Prosimy o aktualizację przeglądarki na Microsoft Edge, Google Chrome lub Mozilla Firefox.
help_outline Pomoc

Formularz kontaktowy indeterminate_check_box

Preferowana forma kontaktu

Google maps Facebook Youtube