Raudnitriidmagnetid vs neodüüm: Neodüüm: Milline magnet on tugevam kui neodüüm?

Neodüümmagnetid on olnud aastakümneid parim valik, sest neid peetakse kõige tugevamateks turul saadaolevateks püsimagnetiteks. Hiljutiste teadusuuringute eesmärk on siiski töötada välja veelgi tugevam alternatiiv, rauast nitriidist püsimagnetid. Selles artiklis uurime rauast nitriidmagnetite omadusi ja eeliseid võrreldes neodüümimagnetitega (rauast nitriidmagnetid vs. neodüüm).

Milline magnet on tugevam kui neodüüm?

Raudnitriidist püsimagnetid

Teadlased on edukalt välja töötanud protsessi, mis võimaldab toota rauast nitriidist püsimagneteid lahtiselt, mis võimaldab erinevaid rakendusi. Varem toodeti ainult pulbreid või õhukesi kile, mis piiras nende kasutamist. Raudnitriidi magnetiline energiaomadus on väidetavalt rohkem kui kaks korda suurem kui neodüümil, mis on tugevaim olemasolev haruldaste muldmetallide magnet. See muudab rauast nitriidist püsimagnetid palju tugevamaks kui haruldaste muldmetallide magnetid, mille teoreetiline magnetiline energiatoodang on 130 megagauss-oersted.

Raudnitriidist püsimagnetid: Magnettehnoloogia läbimurre

Rohkem kui kümme aastat on raud ja lämmastik olnud teemaks ulatuslik eksperimenteerimine teadlaste ja uurijate poolt neodüümist tugevama magneti loomiseks. Esialgu saadi nende katsete tulemuseks vaid paljude rakenduste jaoks sobimatud õhukesed kiled või pulbrid. Kui nad aga kasutasid tootmisprotsessi, et toota nende magnetite lahtiseid vorme, avanesid nende kasutamiseks mitmesugused võimalused.

Raudnitriidmagnetid vs neodüüm magnetid

Tugevus

Raudnitriidi magnetiline energiaomadus on väidetavalt rohkem kui kaks korda suurem kui neodüümil, mis on tugevaim olemasolev haruldaste muldmetallide magnet. See muudab rauast nitriidist püsimagnetid palju tugevamaks kui haruldaste muldmetallide magnetid, mille teoreetiline magnetiline energiatoodang on 130 megagauss-oersted.

Koertsiivsus

Raudnitriidmagnetite koertsiivsus on väiksem kui neodüümi omad. Koertsiivsus on magnetite võime vastu seista demagnetiseerumisele.

Materiaalsed kulud

Raudnitriidmagnetite põhikomponendid on raud ja lämmastik ning tooraine maksumus on palju madalam kui haruldaste muldmetallide magnetitel.

Tootmisprotsess

Raudnitriidmagnetite tootmisprotsess on keerulisem. Mitmesugused rauast nitriidid, mis võivad moodustada magnetismi, on ebastabiilsed, on keemiliselt ebastabiilses olekus ja võivad kergesti muunduda teisteks aineteks või teisteks olekuteks. Lisaks sellele on rauast nitriidi jaoks vaja suurt raua ja lämmastiku suhet ning suur viga mõjutab magnetilisi omadusi.

Äriline kättesaadavus

Neodüüm magnetid on juba väga küps tööstuslik kett, samas kui rauast nitriidist püsimagnetid on alles arengu algstaadiumis. Valmis rauast nitriidmagnetite masstootmine on praeguses etapis veelgi suurem väljakutse.

Keskkonnasõbralik

Raudnitriidmagnetid on keskkonnasõbralikumad. Nad pakuvad keskkonnahoidlikumat alternatiivi, kuna kasutavad tavalisi elemente, ammendamata seejuures nappe ressursse (nagu haruldased muldmetallid).

Raudnitriidmagnetite eelised ja omadused

1. Haruldaste maade sisendid puuduvad: Erinevalt neodüümimagnetitest, mis sõltuvad haruldastest maamaterjalidest, kasutavad rauanitriidmagnetid odavaid ja kergesti kättesaadavaid lämmastiku- ja rauasisendeid. See vähendab märkimisväärselt tootmiskulusid.
2. Keskkonnasõbralik: Haruldaste muldmetallide kaevandamine neodüümmagnetite jaoks on tekitanud muret keskkonnakahjustuste pärast. Raudnitriidmagnetid pakuvad keskkonnahoidlikumat alternatiivi, kasutades tavalisi elemente ilma nappide ressursside ammendamiseta.
3. Ühildub masstootmistehnikaga: Raudnitriidmagnetite valmistamisprotsess on väga hästi ühilduv olemasolevate masstootmistehnoloogiatega. See tähendab, et suures mahus tootmine on võimalik tõhusalt saavutada.
4. Lai valik kõrgtehnoloogilisi rakendusi: Raudnitriidist püsimagnetid sobivad mitmesuguste kõrgtehnoloogiliste rakenduste jaoks, näiteks elektroonika, tuuleturbiinid ja elektrimootorid. Nende suurepärased magnetilised omadused muudavad nad ideaalseks nõudlikes keskkondades, kus on vaja tugevaid magnetvälju.
5. Enneolematud magnetilised omadused: Raudnitriidmagnetite magnetiliste omaduste teoreetiline piir ületab kaks korda haruldaste muldmetallide magnetilise energia maksimumi. See tähendab, et rauast nitriidmagnetitel on potentsiaali ületada neodüümimagnete magnetilise tugevuse poolest.

Kokkuvõte

Raudnitriidist püsimagnetite uuringud on näidanud paljulubavaid tulemusi neodüümist tugevama magneti loomisel, võttes samal ajal arvesse haruldaste maamaterjalide ja keskkonnamõjuga seotud probleeme. Kuigi rauast nitriidmagnetid on veel arendusfaasis, pakuvad nad põnevat potentsiaali erinevate kõrgtehnoloogiliste rakenduste revolutsiooniliseks muutmiseks. Kuna käimasolevad teadusuuringud jätkuvad tootmisprobleemide ületamiseks, võime oodata tulevikku, kus need võimsad magnetid muutuvad kättesaadavamaks.

KKK