Geležies nitrido magnetai

Geležies nitrido magnetai ir neodimio magnetai: Koks magnetas stipresnis už neodimio?

Neodimio magnetai jau dešimtmečius yra geriausias pasirinkimas, nes jie laikomi stipriausiais rinkoje esančiais nuolatiniais magnetais. Tačiau naujausiais moksliniais tyrimais siekiama sukurti dar stipresnę alternatyvą - geležies nitrido nuolatinius magnetus. Šiame straipsnyje nagrinėsime geležies nitrido magnetų savybes ir privalumus, palyginti su neodimio magnetais (geležies nitrido magnetai ir neodimio magnetai).

Koks magnetas yra stipresnis už neodimio? Geležies nitrido magnetai!

Koks magnetas yra stipresnis už neodimio?

Geležies nitrido nuolatiniai magnetai

Mokslininkams pavyko sukurti procesą, kurio metu iš geležies nitrido sukuriami biraus pavidalo nuolatiniai magnetai, leidžiantys juos pritaikyti įvairioms reikmėms. Anksčiau buvo gaminami tik milteliai arba plonos plėvelės, o tai ribojo jų naudojimą. Pranešama, kad geležies nitrido magnetinė energija yra daugiau nei du kartus didesnė už neodimio - stipriausio turimo retųjų žemių magneto - magnetinę energiją. Dėl to geležies nitrido nuolatiniai magnetai yra daug stipresni už retųjų žemių magnetus, o jų teorinė magnetinės energijos sandauga siekia 130 mega gausų oerstedų.

Geležies nitrido nuolatiniai magnetai: Magnetų technologijos proveržis

Jau daugiau nei dešimt metų geležis ir azotas yra išsamūs eksperimentai mokslininkai ir tyrėjai sukūrė magnetą, stipresnį už neodimį. Iš pradžių jie bandė gauti tik daugeliui taikymų netinkamas plonas plėveles ar miltelius. Tačiau, kai jie pritaikė gamybos procesą šių magnetų birioms formoms gaminti, atsivėrė plačios jų panaudojimo galimybės.

Geležies nitrido magnetai ir neodimio magnetai

Stiprumas

Pranešama, kad geležies nitrido magnetinė energija yra daugiau nei du kartus didesnė už neodimio - stipriausio turimo retųjų žemių magneto - magnetinę energiją. Dėl to geležies nitrido nuolatiniai magnetai yra daug stipresni už retųjų žemių magnetus, o jų teorinė magnetinės energijos sandauga siekia 130 mega gausų oerstedų.

Koercivumas

Geležies nitrido magnetų koercivumas yra mažesnis nei neodimio. Koercivumas - tai magneto gebėjimo atsispirti išmagnetėjimui matas.

Išlaidos medžiagoms

Pagrindinės geležies nitrido magnetų sudedamosios dalys yra geležis ir azotas, o žaliavų kaina yra daug mažesnė nei retųjų žemių magnetų.

Gamybos procesas

Geležies nitrido magnetų gamybos procesas yra sudėtingesnis. Kelių rūšių geležies nitridai, kurie gali sudaryti magnetizmą, yra nestabilūs, cheminiu požiūriu yra nestabilios būsenos ir gali lengvai virsti kitomis medžiagomis ar kitomis būsenomis. Be to, geležies nitridui reikia didelio geležies ir azoto santykio, o didelė paklaida turės įtakos magnetinėms savybėms.

Komercinis prieinamumas

neodimio magnetai jau turi labai brandžią pramoninę grandinę, o geležies nitrido nuolatiniai magnetai dar tik pradedami kurti. Masinė gatavų geležies nitrido magnetų gamyba šiame etape yra dar didesnis iššūkis.

Draugiškas aplinkai

Geležies nitrido magnetai yra draugiškesni aplinkai. Jie yra ekologiškesnė alternatyva, nes naudoja įprastus elementus, neišeikvodami ribotų išteklių (pvz., retųjų žemių).

Geležies nitrido magnetų privalumai ir savybės

  1. Jokių retųjų žemių sąnaudų: Skirtingai nei neodimio magnetai, kurių gamybai naudojamos retųjų žemių medžiagos, geležies nitridų magnetai naudoja nebrangius ir lengvai prieinamus azoto ir geležies išteklius. Tai gerokai sumažina gamybos sąnaudas.
  2. Draugiškas aplinkai: Retųjų žemių mineralų gavyba neodimio magnetams gaminti kelia susirūpinimą dėl žalos aplinkai. Geležies nitrido magnetai yra ekologiškesnė alternatyva, nes naudojami įprasti elementai, neišeikvojant retų išteklių.
  3. Suderinamumas su masinės gamybos metodais: Geležies nitrido magnetų gamybos procesas yra labai suderinamas su esamais masinės gamybos metodais. Tai reiškia, kad galima veiksmingai gaminti dideliais kiekiais.
  4. Platus aukštųjų technologijų taikymo spektras: Geležies nitrido nuolatiniai magnetai tinka įvairioms aukštųjų technologijų sritims, pavyzdžiui, elektronikai, vėjo turbinoms ir elektros varikliams. Dėl savo puikių magnetinių savybių jie idealiai tinka reiklioms aplinkoms, kuriose reikia stiprių magnetinių laukų.
  5. Beprecedentės magnetinės savybės: Teorinė geležies nitrido magnetų magnetinių savybių riba du kartus viršija didžiausią nurodytą retųjų žemių magnetų magnetinę energiją. Tai reiškia, kad geležies nitridų magnetai magnetine jėga gali pralenkti neodimio magnetus.

Išvada

Geležies nitrido nuolatinių magnetų tyrimai parodė daug žadančių rezultatų kuriant magnetą, stipresnį už neodimio, ir kartu sprendžiant retųjų žemių medžiagų ir poveikio aplinkai problemas. Nors geležies nitrido magnetai dar tik kuriami, jie turi įdomių galimybių iš esmės pakeisti įvairias aukštųjų technologijų sritis. Vykstant moksliniams tyrimams ir toliau sprendžiant gamybos problemas, galime tikėtis, kad ateityje šie galingi magnetai taps lengviau prieinami.

DUK

Ar geležies nitrido nuolatiniai magnetai yra parduodami?

Ne, geležies nitrido nuolatiniai magnetai dar tik kuriami, o masinės gamybos technologija dar nėra visiškai sukurta. Todėl sunku rasti šių magnetų, net miltelių pavidalo, tiekėjų.

Ar kuri nors šalis gali gaminti geležies nitrido nuolatinius magnetus?

Dėl gamybos sudėtingumo ir techninių reikalavimų tik kelios šalys gali gaminti net šių magnetų miltelius. Masinė gatavų geležies nitrido magnetų gamyba šiuo metu yra dar didesnis iššūkis.

Kokie yra pagrindiniai iššūkiai gaminant geležies nitrido nuolatinius magnetus?

Pagrindiniai uždaviniai - išrasti geležies nitrido miltelių masinės gamybos technologiją, sumažinti sąsajos defektus ir matmenų nuokrypius, pagerinti koercivumą pakeičiant elementus, suderinti ir sukietinti nanometrinio dydžio geležies nitrido miltelius.

Kokios yra geležies nitrido nuolatinių magnetų perspektyvos ateityje?

Tikimasi, kad vykdant nuolatinius mokslinius tyrimus ir plėtrą bus padaryta pažanga geležies nitrido nuolatinių magnetų masinės gamybos technologijose. Kai tai įvyks, galime tikėtis įdomios ateities, kai šios stipresnės alternatyvos taps labiau prieinamos įvairiose pramonės šakose.

Ar yra alternatyvų neodimio ir geležies nitrido magnetams?

Nors neodimio magnetas išlieka stipriausias komerciškai prieinamas magnetas, alternatyvios medžiagos, tokios kaip samario kobalto (SmCo) ir keraminiai feritiniai magnetai, gali būti pakeičiamos, atsižvelgiant į konkrečius taikymo reikalavimus.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *

lt_LTLithuanian
Slinkti į viršų

Siųskite užklausą šiandien

Kontaktinės formos demonstracinė versija