Entendendo…

Um imã de neodímio (também conhecido como imã NdFeB , NIB ou Neo ), o tipo de ímã de terras raras mais utilizado, é um imã permanente feito de uma liga de neodímio , ferro e boro para formar o Nd 2 Fe 14 B estrutura cristalina tetragonal.

Desenvolvida de forma independente em 1982 por General Motors e Sumitomo Metals especiais, imã de neodímio são o tipo mais forte de imã permanente disponíveis comercialmente.

O neodímio é um componente “mischmetal” de metal de terra rara (metal misto) que pode ser usado para criar ímãs poderosos. Ímãs de neodímio são os mais fortes conhecidos em relação à sua massa, com mesmo pequenos ímãs capazes de suportar milhares de vezes o seu próprio peso.

Embora seja um metal de terra “raro”, o imã de neodímio está amplamente disponível, levando a matérias-primas facilmente obtidas para a fabricação de ímãs de neodímio. Devido à sua força, ímãs de neodímio são usados ​​em uma ampla gama de aplicações, incluindo jóias, brinquedos e equipamentos de informática.

O neodímio é um metal que é ferromagnético (mais especificamente mostra propriedades antiferromagnéticas), significando que, como o ferro , pode ser magnetizado para se tornar um ímã , mas sua temperatura de Curie (a temperatura acima da qual seu ferromagnetismo desaparece) é 19 K (-254 ° C ), Então, em sua forma pura, seu magnetismo só aparece em temperaturas extremamente baixas.

No entanto, os compostos de neodímio com metais de transição como o ferro podem ter temperaturas Curie bem acima da temperatura ambiente, e estes são usados ​​para fazer ímãs de neodímio.

A força dos ímãs de neodímio é devido a vários fatores. O mais importante é que a estrutura cristalina Nd 2 Fe 14 B tetragonal possui uma anisotropia magneto-cristalina uniaxial excepcionalmente elevada ( H A ~ 7 T – intensidade do campo magnético H em unidades de A / m em relação ao momento magnético em A · m 2 ).

Isto significa que um cristal do material preferencialmente magnetiza ao longo de um eixo de cristal específico, mas é muito difícil magnetizar em outras direções.

Como outros ímãs, A liga do ímã do neodímio é compor dos grãos microcristalino que são alinhados em um campo magnético poderoso durante a manufatura assim que seus eixos magnéticos todo o ponto na mesma direção.

A resistência da malha de cristal a girar sua direção de magnetização dá ao composto uma coercividade muito alta , ou resistência a ser desmagnetizado.

O átomo de neodímio também pode ter um grande momento de dipolo magnético porque tem 7 elétrons desparecidos em sua estrutura eletrônica em oposição a (em média) 3 em ferro .

Em um ímã são os elétrons desparejados, alinhados assim que giram na mesma direção, que geram o campo magnético. Isto dá o Nd 2 Fe 14 composto B uma elevada magnetização de saturação ( J s ~ 1,6 T ou 16  kG ) e tipicamente de 1,3 tesla.

Portanto, como a densidade de energia máxima é proporcional a J s 2 , Esta fase magnética tem o potencial para armazenar grandes quantidades de energia magnética ( BH max  ~ 512 kJ / m 3 ou 64  MG · Oe ).

Este valor de energia magnética é cerca de 18 vezes maior do que ímãs “comuns” por volume. Esta propriedade é maior em ligas NdFeB do que em ímãs de cobalto de samário (SmCo), que foram o primeiro tipo de ímã de terras raras a ser comercializado.

Na prática, as propriedades magnéticas dos ímãs de neodímio dependem da composição da liga, da microestrutura e da técnica de fabrico utilizada.

Esta propriedade é maior em ligas NdFeB do que em ímãs de cobalto de samário (SmCo), que foram o primeiro tipo de ímã de terras raras a ser comercializado.

Na prática, as propriedades magnéticas dos ímãs de neodímio dependem da composição da liga, da microestrutura e da técnica de fabrico utilizada.

A estrutura cristalina de Nd 2 Fe 14 B pode ser descrita como camadas alternadas de átomos de ferro e um composto neodímio-boro. Os átomos de boro diamagnético não contribuem diretamente para o magnetismo, mas melhoram a coesão por forte ligação covalente.

O teor relativamente baixo de terras raras (12% em volume) e a abundância relativa de neodímio e ferro em comparação com samário e cobalto torna ímãs de neodímio menor preço do que samário-cobalto ímãs

Oque são imãs de neodímio?

O imã de neodímio , também conhecidos como ímãs NIB, são medidos de N35 a N52 na escala de magnetismo que vai até N64, que é uma medida de magnetismo teórica.

Dependendo da forma, da composição e do método de produção, os imãs NIB podem cair em qualquer lugar nesta faixa e proporcionar uma força de elevação séria.

Para construir um neo, como às vezes também são chamados, os fabricantes coletam metais de terras raras e os peneiram para encontrar neodímio utilizável, que devem separar de outros minerais.

Este neodímio é triturado num pó fino, o qual pode ser novamente selado numa forma desejada uma vez combinado com ferro e boro. A designação química oficial de um neo é Nd 2 Fe 14 B. Devido ao ferro em um neo, tem propriedades semelhantes aos outros materiais ferromagnéticos, incluindo a fragilidade mecânica.

Isso às vezes pode colocar problemas porque a potência magnética é tão grande que, se o neo se conecta muito rapidamente com um monte de momentum, ele pode chip ou crack próprio.

Imã de neodímio também são suscetíveis a diferenças de temperatura e podem quebrar ou perder seu magnetismo em temperaturas mais altas, geralmente acima de 176 graus Fahrenheit.

Alguns neodimios especializados trabalham em temperaturas mais elevadas, mas geralmente acima desse nível não funcionam adequadamente.

Em temperaturas mais frias, neos será fino. Porque outros tipos de ímãs não perdem seu magnetismo nestas altas temperaturas, os neos são frequentemente contornados para aplicações que serão expostas a grandes quantidades de calor.

Aplicações do ímã do Neodimio

Como os ímãs de neodímio são tão fortes, seus usos são versáteis. São produzidos para necessidades comerciais e industriais.

Por exemplo, algo tão simples como uma peça de jóia magnética usa um neodimio para manter o brinco no lugar.

Ao mesmo tempo, os ímãs do neodymium estão sendo emitidos no espaço para ajudar a coletar a poeira da superfície de Marte.

As capacidades dinâmicas dos imãs de neodímio levam até mesmo a sua utilização em dispositivos experimentais de levitação.

Além destes, ímãs de neodímio são usados ​​em aplicações como grampos de soldagem, filtros de óleo, geocaching, ferramentas de montagem, fantasias e muitos mais.

Procedimentos de manuseio para ímãs de Neodímio

Os usuários de ímãs de neodímio devem tomar cuidado ao manipulá-los.

Primeiramente, para o uso diário do ímã, é importante monitorar os ímãs que podem ser encontrados pelas crianças. Se um ímã é engolido, pode bloquear tratos respiratórios e digestivos.

Se mais de um ímã é engolido, eles podem se conectar e problemas graves, como fechar completamente o esôfago.

O simples fato de ter o ímã dentro do corpo pode levar a infecção.

Além disso, por causa do magnetismo extremamente elevado de ímãs maiores NIB, eles podem literalmente voar através de uma sala se metais ferromagnéticos estão presentes.

Qualquer parte do corpo travada no caminho de um imã que se precipita em direção a um objeto, ou um objeto que atira em direção a um ímã, está em perigo sério se as peças voarem ao redor.

Obtendo um dedo preso entre um ímã e um tampo da mesa pode ser suficiente para quebrar o osso do dedo.

E se o íman se conecta a algo com impulso e força suficientes, ele pode quebrar, disparando shrapnel perigoso que pode perfurar a pele e os ossos em muitas direções.

É importante saber o que está em seus bolsos e que tipo de equipamento está presente ao manusear esses ímãs.

Terra rara

Os ímãs do neodímio são um membro da família do ímã da terra rara e são os ímãs permanentes os mais poderosos no mundo. Eles também são referidos como ímãs NdFeB, ou NIB, porque eles são compostos principalmente de neodímio (Nd), ferro (Fe) e boro (B).

Eles são uma invenção relativamente nova e só recentemente tornou-se acessível para o uso diário, veja os modelos e tamanhos dos imãs que podem ser comprados Clique Aqui,

Graus de neodímio

N35, N38, N42, N38SH … o que tudo isso significa? Ímãs de neodímio são todos classificados pelo material de que são feitos. Como regra muito geral, quanto maior o grau (o número a seguir ao ‘N’), o mais forte do íman.

O grau mais alto de ímã de neodímio atualmente disponível é N52.

Qualquer letra após o grau refere-se à classificação de temperatura do ímã. Se não houver nenhuma letra que segue o grau, então o ímã é neodimio padrão da temperatura.

As classificações de temperatura são padrão (sem designação) – M – H – SH – UH – EH. Você encontra a classificação de temperatura de cada grau em nossas Especificações de Ímãs de Neodímio .

Especificações de Neodimio Magnéticos

Se você precisar de informações detalhadas sobre as propriedades físicas e térmicas de materiais magnéticos de neodímio, você pode encontrá-lo em nossas Especificações de Imãs de Neodímio .

Revestimentos

Os ímãs do Neodimio são uma composição da maioria Neodimio, ferro e boro. Se deixado exposto aos elementos, o ferro no ímã vai ferrugem. Para proteger o imã da corrosão e para reforçar o material magnético frágil, é geralmente preferível que o imã seja revestido.

Há uma variedade de opções para revestimentos, mas o níquel é o mais comum e geralmente preferido. Nossos imãs banhados a níquel são, na verdade, triplos revestidos com camadas de níquel, cobre e níquel novamente.

Este revestimento triplo torna nossos ímãs muito mais duráveis ​​do que os únicos ímãs banhados niquelar mais comuns.

Algumas outras opções de revestimento são zinco, estanho, cobre, epóxi, prata e ouro. Nossos ímãs banhados a ouro são realmente quadruplicado chapeado com níquel, cobre, níquel e um revestimento superior de ouro.

Maquinagem

O material do imã de neodimio é quebradiço e prone ao chipping e à rachadura, assim que não máquina bem por métodos convencionais.

Usinagem de ímãs irá gerar calor, que, se não cuidadosamente controlada, pode desmagnetizar o ímã ou até mesmo inflamar o material que é tóxico quando queimado.

Recomenda-se que os ímãs não sejam usinados.

Desmagnetização

Imãs de terra rara têm uma alta resistência à desmagnetização, ao contrário da maioria dos outros tipos de ímãs. Eles não vão perder a sua magnetização em torno de outros ímãs ou se cair.

No entanto, eles começarão a perder força se forem aquecidos acima da temperatura máxima de operação, que é de 176 ° F (80 ° C) para os graus N padrão.

Eles perderão completamente sua magnetização se forem aquecidos acima da temperatura de Curie, que é de 310 ° C (590 ° F) para os graus N padrão.

Alguns dos ímãs são de material de alta temperatura, que pode suportar temperaturas mais elevadas sem perder força.

Força

Se você nunca manipulou ímãs de neodímio antes, você ficará surpreso com sua força.

Os ímãs do Neodimio são 10x mais fortes do que os ímãs cerâmicos os mais fortes. Se você estiver usando atualmente ímãs de cerâmica em seu projeto, você provavelmente poderia usar um ímã de neodímio muito menor e ter maior força de retenção.

Você pode ter uma ideia da força relativa de cada um de nossos ímãs em nossa página de resumo do ímã . O campo de superfície de cada um de nossos ímãs conservados em estoque é alistado também nessa mesma página .

Também oferecemos Calculo magnético para o imã de neodímio, é só nos perguntar no campo de perguntas pelo Mercado Livre para ajudá-lo a estimar a força de tração e a intensidade de campo de ímãs a qualquer distância do ímã. Os potenciais usos para ímãs de neodímio fortes são ilimitados!