آهنربای نئودیمیوم

آهنربای نئودیمیُم (همچنین به آن آهنربای NdFeB، ان‌آی‌بی یا نئو نیز می‌گویند) پرکاربردترین نوع از آهنربای خاک-کمیاب است. این یک آهنربای دائمی است که از آلیاژ نئودیمیم، آهن و بور ساخته می‌شود و ساختار بلوری چهارگوشه‌ای Nd₂Fe₁₄B را تشکیل می‌دهد. آهنربا نئودیمیم به‌طور مستقل در سال ۱۹۸۴ توسط جنرال موتورز و فلزات ویژه سومیتومو توسعه یافته‌است، قوی‌ترین نوع آهنربای دائمی موجود در بازار است. به دلیل فرایندهای مختلف تولید، آنها به دو زیر گروه تقسیم می‌شوند، یعنی آهنرباهای NdFeB متخلخل و آهنرباهای NdFeB پیوند خورده. آنها در بسیاری از کاربردها در محصولات مدرن که به آهنرباهای دائمی قوی احتیاج دارند، جایگزین انواع دیگر آهنرباها، مانند موتورهای الکتریکی در تجهیزات بدون‌هسته، درایوهای دیسک سخت و چفت و بست مغناطیسی شده‌اند.

آهنربای نئودیمیم با روکش نیکل برروی یک بست از درایو دیسک سخت

مکعب‌های آهنربای نئودیمیوم با روکش-نیکل

خواص مغناطیسی

برخی از خواص مهم مورد استفاده برای مقایسه آهنربای دائمی عبارتند از:

مغناطش باقی‌مانده (B_r)، که قدرت میدان مغناطیسی را اندازه‌گیری می‌کند.
وادارندگی (H_ci)، مقاومت مواد در برابر وامغناطیده (به انگلیسی: demagnetized).
حاصل‌ضرب بیشینه انرژی (BH_max)، چگالی انرژی مغناطیسی، با حداکثر مقدار چگالی شار مغناطیسی (B) ضربدر شدت میدان مغناطیسی (H) مشخص می‌شود.
دمای کوری (T_C)، دمایی که ماده، مغناطیس خود را از دست می‌دهد.

آهنرباهای نئودیمیم ماندگاری بالاتری دارند، از وادارندگی و انرژی بسیار بالاتری برخوردارند، اما اغلب دمای کوری پایین‌تر از سایر آهنرباها دارند. آلیاژهای خاص آهنربای نئودیمیم شامل تربیوم و دیسپروزیم تولید شده‌اند که دمای کوری بالاتری دارند و به آنها اجازه می‌دهد دماهای بالاتر را تحمل کنند. جدول زیر کارایی مغناطیسی آهنرباهای نئودیمیم را با انواع دیگر آهنرباهای دائمی مقایسه می‌کند.

آهنربا	B_r (T)	H_ci (kA/ m)	BH_max (kJ/m)	T_C
آهنربا	B_r (T)	H_ci (kA/ m)	BH_max (kJ/m)	(درجه سانتیگراد)	(درجه فارنهایت)
Nd₂Fe₁₄B، پیوندی	۱٫۰–۱٫۴	۷۵۰–۲۰۰۰	۲۰۰–۴۴۰	۳۱۰–۴۰۰	۵۹۰–۷۵۲
Nd₂Fe₁₄B، متخلخل	۰٫۶–۰٫۷	۶۰۰–۱۲۰۰	۶۰–۱۰۰	۳۱۰–۴۰۰	۵۹۰–۷۵۲
SmCo₅ متخلخل	۰٫۸–۱٫۱	۶۰۰–۲۰۰۰	۱۲۰–۲۰۰	۷۲۰	۱۳۲۸
Sm(Co, Fe, Cu, Zr)₇، متخلخل	۰٫۹–۱٫۱۵	۴۵۰–۱۳۰۰	۱۵۰–۲۴۰	۸۰۰	۱۴۷۲
آلنیکو، متخلخل	۰٫۶–۱٫۴	۲۷۵	۱۰–۸۸	۷۰۰–۸۶۰	۱۲۹۲–۱۵۸۰
اس‌آر-فریت، متخلخل	۰٫۲–۰٫۷۸	۱۰۰–۳۰۰	۱۰–۴۰	۴۵۰	۸۴۲

جستارهای وابسته

لانتانید - عناصر کمیاب زمینی فلزی سه ظرفیتی
مانده‌گیری آهنربا - جستجوی اجسام فرومغناطیسی در آب‌های آزاد
آهنربا خاک-کمیاب - آهنرباهای دائمی قوی ساخته شده از آلیاژهای عناصر خاک-کمیاب
آهنربای ساماریوم-کبالت - آهنربای دائمی قوی ساخته شده از آلیاژ عنصر کمیاب و کبالت

منابع

↑ "What is a Strong Magnet?". The Magnetic Matters Blog. Adams Magnetic Products. October 5, 2012. Archived from the original on 26 March 2016. Retrieved October 12, 2012.
↑ Fraden, Jacob (2010). Handbook of Modern Sensors: Physics, Designs, and Applications, 4th Ed. USA: Springer. p. 73. ISBN 978-1-4419-6465-6.
↑ Lucas, Jacques; Lucas, Pierre; Le Mercier, Thierry; et al. (2014). Rare Earths: Science, Technology, Production and Use. Elsevier. pp. 224–225. ISBN 978-0-444-62744-5.
↑ M. Sagawa; S. Fujimura; N. Togawa; H. Yamamoto; Y. Matsuura (1984). "New material for permanent magnets on a base of Nd and Fe (invited)". Journal of Applied Physics. 55 (6): 2083. Bibcode:1984JAP....55.2083S. doi:10.1063/1.333572.
↑ J. J. Croat; J. F. Herbst; R. W. Lee; F. E. Pinkerton (1984). "Pr‐Fe and Nd‐Fe‐based materials: A new class of high‐performance permanent magnets (invited)". Journal of Applied Physics. 55 (6): 2078. doi:10.1063/1.333571.
↑
↑ "What are neodymium magnets?". wiseGEEK website. Conjecture Corp. 2011. Retrieved October 12, 2012.
↑ Sintered NdFeB Magnets, What are Sintered NdFeB Magnets?
↑ Bonded NdFeB Magnets, What are Bonded NdFeB Magnets?
↑ "What is Maximum Energy Product / BHmax and How Does It Correspond to Magnet Grade? | Dura Magnetics USA" (به انگلیسی). Retrieved 2020-01-20.
↑ As hybrid cars gobble rare metals, shortage looms, Reuters, August 31, 2009.

مطالعه بیشتر

MMPA 0100-00, Standard Specifications for Permanent Magnet Materials
K.H.J. Buschow (1998) Permanent-Magnet Materials and their Applications, Trans Tech Publications Ltd. , Switzerland, شابک ‎۰−۸۷۸۴۹−۷۹۶-X
Campbell, Peter (1994). Permanent Magnet Materials and their Application. Permanent Magnet Materials and Their Application. p. 217. Bibcode:1996pmma.book.....C. ISBN 978-0-521-24996-6.
Furlani, Edward P. (2001). Permanent Magnet and Electromechanical Devices: Materials, Analysis and Applications. London: Academic Press. ISBN 978-0-12-269951-1.
Brown, D; Ma, Bao-Min; Chen, Zhongmin (2002). "Developments in the processing and properties of NdFeB-type permanent magnets". Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 248 (3): 432–440. Bibcode:2002JMMM..248..432B. doi:10.1016/S0304-8853(02)00334-7.
The Dependence of Magnetic Properties and Hot Workability of Rare Earth-Iron-Boride Magnets Upon Composition.

پیوند به بیرون

Bowley, Roger. "More with Magnets". Sixty Symbols. Brady Haran for the University of Nottingham.

[1] "What is a Strong Magnet?". The Magnetic Matters Blog. Adams Magnetic Products. October 5, 2012. Archived from the original on 26 March 2016. Retrieved October 12, 2012.

[Fraden2-2] Fraden, Jacob (2010). Handbook of Modern Sensors: Physics, Designs, and Applications, 4th Ed. USA: Springer. p. 73. ISBN 978-1-4419-6465-6.

[Lucas2-3] Lucas, Jacques; Lucas, Pierre; Le Mercier, Thierry; et al. (2014). Rare Earths: Science, Technology, Production and Use. Elsevier. pp. 224–225. ISBN 978-0-444-62744-5.

[4] M. Sagawa; S. Fujimura; N. Togawa; H. Yamamoto; Y. Matsuura (1984). "New material for permanent magnets on a base of Nd and Fe (invited)". Journal of Applied Physics. 55 (6): 2083. Bibcode:1984JAP....55.2083S. doi:10.1063/1.333572.

[5] J. J. Croat; J. F. Herbst; R. W. Lee; F. E. Pinkerton (1984). "Pr‐Fe and Nd‐Fe‐based materials: A new class of high‐performance permanent magnets (invited)". Journal of Applied Physics. 55 (6): 2078. doi:10.1063/1.333571.

[Fraden-6] ↑

[Wisegeek-7] "What are neodymium magnets?". wiseGEEK website. Conjecture Corp. 2011. Retrieved October 12, 2012.

[Sintered_NdFeB_Magnets-8] Sintered NdFeB Magnets, What are Sintered NdFeB Magnets?

[Bonded_NdFeB_Magnets-9] Bonded NdFeB Magnets, What are Bonded NdFeB Magnets?

[10] "What is Maximum Energy Product / BHmax and How Does It Correspond to Magnet Grade? | Dura Magnetics USA" (به انگلیسی). Retrieved 2020-01-20.

[reu-11] As hybrid cars gobble rare metals, shortage looms, Reuters, August 31, 2009.