Чем отличаются редкоземельные магниты от обычных магнитов?

Магниты из редкоземельных элементов — относительно недавнее изобретение. Их происхождение восходит к концу 1960-х годов, когда ученые Лаборатории материалов ВВС США обнаружили, что сплав иттрия и кобальта обладает очень сильными магнитными свойствами. Доктор Масато Сагава  разработал первые неодимовые магниты (NdFeB) в Японии, обеспечив очень высокую производительность и открыв путь к новой эре магнитных технологий. Редкоземельные магниты быстро привлекли внимание производственных компаний и вскоре нашли применение в потребительских и коммерческих товарах.

Высокое качество и доступная цена редкоземельных магнитов делают их важнейшими компонентами во многих технологических и промышленных приложениях. Превосходное соотношение размера и силы делает их идеальными для использования в условиях ограниченного пространства или веса.

Что такое редкоземельный магнит?

В магнитной технике редкоземельные магниты — это постоянные магниты, состоящие из сплавов редкоземельных элементов. Редкоземельные магниты обладают гораздо более высокими характеристиками, чем керамические магниты и магниты из сплава алнико . Магниты этого типа обычно имеют остаточную намагниченность, превышающую 1,2 Тесла, и являются самыми сильными среди постоянных магнитов. 

Существует два типа редкоземельных магнитов, различающихся по классам (силе) и обладающих различными магнитными и физическими свойствами:

• Неодимовые магниты (NdFeB)
• Самариево-кобальтовые магниты (SmCo)

Неодимовые магниты (NdFeB)

Неодим — самый доступный и мощный редкоземельный магнит. Этот материал был разработан в 1980-х годах путем объединения неодима, железа и бора (сокращенно NIB). Вначале производство (и покупка) неодимовых магнитов были очень дорогими. Однако благодаря расширению добычи и ослаблению патентных ограничений этот тип магнитов в настоящее время является самым экономически выгодным из доступных редкоземельных магнитов. 

Применение редкоземельного неодима

• Магнитные сепараторы

• Исполнительные механизмы с линейным перемещением

• Микрофоны или аудиоприложения 

• Двигатели постоянного тока (автомобильные стартеры)

• Дисководы, принтеры и колонки для компьютеров

• Устройства для медицинского применения

Самариево-кобальтовые магниты (SmCo)

Самарий-кобальтовый (SmCo) магнит также обладает сильными магнитными свойствами. Однако он более склонен к поломке или сколам при падении или ударах. Поэтому с ним следует обращаться и упаковывать его осторожно, чтобы предотвратить повреждение.

Самарий-кобальтовые магниты в основном изготавливаются из сплава самария, кобальта и, в некоторых сплавах, железа. Этот материал чрезвычайно стабилен при высоких температурах и обладает высокой устойчивостью к коррозии и размагничиванию. Как редкоземельный магнит, SmCo-магниты идеально подходят для применений, требующих чрезвычайно высоких температур, криогенных температур, ограниченного пространства, высокой магнитной силы и термической стабильности магнитного поля. 

Применение редкоземельного самария и кобальта

• Трубы для бегущих волн

• Спутниковые системы и линейные актуаторы

• Когда стабильность температуры имеет решающее значение

• Магнитные муфты

• Магниты для датчиков

• Магниты для аэрокосмической отрасли

Недостатки редкоземельных магнитов

Несмотря на некоторые преимущества, редкоземельные магниты обладают и недостатками, в том числе ржавчиной и/или коррозией в случае NdFeB. В присутствии влаги может происходить окисление, приводящее к коррозии и другим видам повреждений. 

Для предотвращения коррозии металла в редкоземельных магнитах некоторые производители начали дополнительно покрывать их защитным слоем из нержавеющей стали. Металлические покрытия не влияют на магнитное поле магнита, но помогают защитить магнит от коррозии.

Теряют ли редкоземельные магниты свои магнетические свойства?

В отличие от большинства других типов магнитов, редкоземельные магниты обладают высокой устойчивостью к размагничиванию. В присутствии других магнитов или при падении их намагниченность в большинстве случаев не изменяется.

Тем не менее, они начнут терять прочность, если их нагреть выше максимальной рабочей температуры, которая для стандартных марок N составляет 176°F (80°C). При нагреве выше температуры Кюри, которая составляет 590°F (310°C) для стандартных марок N, они полностью теряют намагниченность. 

Производимые нами магниты изготавливаются из материалов, способных выдерживать высокие температуры без потери прочности. Мы поставляем NdFeB с различными температурными диапазонами и различными марками. Мы также предлагаем широкий спектр защитных покрытий для магнитов NdFeB. Кроме того, мы поставляем полный ассортимент марок SmCo и при необходимости можем наносить покрытия и на них.  

Разница между редкоземельными магнитами и обычными магнитами

Магниты, изготовленные из керамики (или феррита), иногда называют обычными магнитами, и мы используем их в повседневной жизни. Феррит является основным компонентом этих магнитов. Феррит — это керамический материал, состоящий в основном из оксида железа(III).

Основное различие между редкоземельными магнитами и обычными магнитами заключается в том, что редкоземельные магниты — это постоянные магниты, изготовленные из сплавов редкоземельных элементов, тогда как обычные магниты состоят преимущественно из железа.

По мощности редкоземельный магнит примерно в 2-7 раз сильнее стандартного магнита.  Ферритовый или керамический магнит обычно создает слабое магнитное поле, в то время как редкоземельный магнит аналогичного размера генерирует гораздо более сильное магнитное поле. Кроме того, редкоземельные магниты сложнее размагнитить в большинстве случаев.