Корзина товаров:

Корзина товаров пуста

Что такое неодимовые магниты

Сначала были феритовые магниты

Классические ферритовые магниты известным нам с детства. Наверное, каждый игрался с магнитами, восхищаясь их силой. Некоторые образцы были довольно сильными, их использовали для создания мощных динамиков, откуда они чаще всего и извлекались любопытными детьми. Сила сцепления у ферритовых магнитов довольно высокая, наблюдается зависимость между размерами и слой сцепления. Ферритовые магниты использовались в самых разных целях, в том числе и в промышленных. Главными их достоинствами являлись:

  • Стойкость к коррозии и воздействию атмосферной влаги;
  • Стойкость к размагничиванию;
  • Дешевизна производства;
  • Лёгкость в механической обработке.

Что касается недостатков, то они следующие:

  • Слабое магнитное поле;
  • Хрупкость, отсутствие стойкости к ударам.

Основой ферритовых магнитов является природный материал магнетит, который подвергается соответствующей обработке – в него добавляются такие добавки, как оксид кобальта. Первые ферритовые магниты содержали барий, впоследствии заменённый стронцием, благодаря чему удешевлялось и упрощалось производство магнитов. В последующие годы технология изготовления ферритовых магнитов совершенствовалась, но достичь весьма высокой силы сцепления было невозможно. Коренной перелом в технологии производства магнитов произошёл в 1980-х годах, когда появились первые неодимовые магниты, значительно превосходившие по коэрцитивной силе своих ферритовых собратьев.

 

Потом появился неодимовый магнит

 

Неодимовые магниты первоначально производились в Японии и в Соединённых Штатах Америки. Они были открыты в научно-исследовательских лабораториях этих стран и представляют собой соединение следующих химических элементов: бора, железа и металла из лантаноидной группы - неодима. Этот химический элемент принадлежит к редкоземельной группе и является главным звеном неодимового магнита. Элемент бор добавляется в магниты в довольно незначительных количествах. Сила сцепления у неодимовых магнитов невероятно велика, она значительно превосходит силу сцепления обыкновенных ферритовых магнитов. Если взять два больших куска неодимового сплава и обеспечить им соприкосновение друг с другом, то разорвать их голыми руками будет практически невозможно. 
 Первые неодимовые магниты появились в продаже в 1990-х годах. Они были и остаются достаточно дорогими, стоимость наиболее мощных образцов доходит до нескольких тысяч рублей. Это связано с тем, что количество неодима в выработках породы невелико. Именно это и влияет на конечную стоимость. Помимо этого, влияние на стоимость оказывают патенты разработчиков.

 

Какими бывают неодимовые магниты

Неодимовые магниты могут иметь форму колец, дисков, шаров или прямоугольников, и гораздо реже в других формах. В зависимости от предназначения выбирается та или иная форма. Кроме этого, ингредиенты неодимовых магнитов могут превращаться в магнитопласты, обладающие гибкостью. Магнитный винил, используемый для производства сувениров и магнитиков на холодильники, и является тем самым магнитопластом. Придать сформированному магниту какую-либо другую форму очень сложно – для этого потребуется специальное оборудование.

 

Как изготавливают неодимовые магниты?

Большинство неодимовых магнитов, имеющихся в продаже, производится путём спекания в специальных печах. Это очень сложный и кропотливый технологический процесс, который протекает в инертной атмосфере, либо в вакууме. Основой магнитов, как уже говорилось, являются неодим, железо и бор. Производство протекает в несколько этапов:

 

  • Придание ингредиентам порошкообразной формы;
  • Прессование порошков и придание формы будущему магниту;
  • Задание направления магнитного поля;
  • Спекание порошкообразных ингредиентов и намагничивание.

За кажущейся простотой скрывается труд десятков людей и десятков единиц оборудования. Задача производителей заключается не только в том, чтобы придать магниту определённую форму и сформировать магнитное поле необходимой силы. Потребителям могут понадобиться и более необычные свойства, например, устойчивость к высоким температурам.

 

Какими бывают неодимовые магниты?

Существует множество разновидностей спекаемых неодимовых магнитов. Они различаются силой сцепления, максимальной рабочей температурой и габаритами. Магнитная энергия – параметр статичный и не меняется при изменении размеров магнита, как это может показаться на первый взгляд. Всё дело в том, что сила сцепления сильно зависит от следующих факторов:

  • Магнитные свойства металлов;
  • Чистота и кривизна металлической поверхности;
  • Площадь рабочей стороны магнита;
  • Габариты магнита;
  • Наличие у магнита металлического корпуса (позволяет сформировать более узкую направленность магнитного поля);
  • Влажность воздуха.

Таким образом, чем больше магнит и чем больше его рабочий участок поверхности, тем сильнее он притянется к металлической поверхности. Если поверхность металла испещрена неровностями и покрыта ржавчиной, то сила сцепления упадёт. При этом магнитная энергия останется прежней. На данный параметр указывает цифра в марке магнита. Например, два магнита разных размеров марки N35 могут обладать как одинаковой силой сцепления, так и разной. Аналогичным образом два магнита с разными габаритами и разных марок, например N35 и N50, могут обладать одинаковой силой сцепления – всё зависит от габаритов и площади рабочей поверхности.
Помимо этого, от марки неодимового магнита зависит его устойчивость к высоким температурам. Например, магниты марки 38EH выдерживают нагрев до 200 градусов, магниты марки 42SH выдерживают до 150 градусов, а магнит марки N40 потеряет свои свойства при нагреве свыше 80 градусов.


 

Какова направленность магнитного поля у неодимовых магнитов?

Существует три способа намагничивания, которые и определяют вектор направленности магнитного поля:

  • Аксиальное;
  • Диаметральное;
  • Радиальное

Аксиальное намагничивание является наиболее распространённым, вектор магнитного поля направлен вдоль его толщины. При диаметральном намагничивании вектор проходит вдоль диаметра магнита. В случае с радиальным намагничиванием направление магнитного поля идёт от центра к радиусу.

 

Преимущества и недостатки неодимовых магнитов

Про высочайшую силу сцепления неодимовых магнитов сказано уже немало. Она действительно очень высокая, благодаря чему изделия из неодимового сплава и получили столь широкое распространение. Но у неодимовых магнитов имеются и недостатки:

  • Отсутствие стойкости к физическим нагрузкам;
  • Отсутствие стойкости к высоким температурам;
  • Относительно высокая скорость размагничивания;
  • Сложность в обработке.

Удар по неодимовому магниту может привести к его размагничиванию. В связи с этим магниты нельзя использовать там, где на него будут оказываться большие нагрузки. Следует отметить, что при сильном ударе от магнита могут отколоться небольшие куски, возможно снижение силы магнитного поля. Потеря магнитной силы будет наблюдаться и в том случае, если магнит будет подвергнут сильному нагреву, например, выше 80 градусов для магнита марки N40. Неодимовые магниты обладают свойством самостоятельного размагничивания. Сила их магнитного поля падает на 1% за 10 лет, а это достаточно много.
После того как магниты будут изготовлены и покинут пределы производства, придать им какую-либо другую форму будет очень и очень сложно. Они с трудом поддаются обработке – при шлифовании или сверлении они могут загореться. Поэтому неодимовые магниты чаще всего используются в той форме, которую ему придал завод-изготовитель.

 

Где применяются неодимовые магниты


Сфера применения неодимовых магнитов невероятно широка. Они используются при разработке различного технологического оборудования, магнитных фильтров и сепараторов, поисковых магнитов, улавливателей металлических частиц. Также они применяются для производства рекламной продукции, мелких сувениров и игрушек-неокубов, магнитных креплений и удерживающих устройств, генераторов и электродвигателей, бытовых изделий, и даже для остановки счётчиков. Большая сила сцепления позволила создать мощные поисковые магниты, основой которых является неодимовый сплав. С их помощью фильтруют грунты и пески, разыскивают реликвии Великой Отечественной Войны, производят траление дна водоёмов.

Другие интересные статьи: