Järnnitridmagneter vs Neodymium: Vilken magnet är starkare än Neodymium?

Neodymmagneter har varit det självklara valet i årtionden eftersom de anses vara de starkaste permanentmagneterna som finns på marknaden. Ny forskning syftar dock till att utveckla ett ännu starkare alternativ, nämligen permanentmagneter av järnnitrid. I den här artikeln kommer vi att utforska egenskaperna och fördelarna med järnnitridmagneter jämfört med neodymmagneter (järnnitridmagneter vs neodym).

Vilken magnet är starkare än neodymium?

Permanenta magneter av järnnitrid

Forskare har lyckats utforma en process som genererar permanentmagneter av järnnitrid i bulkform, vilket möjliggör olika tillämpningar. Tidigare har man bara kunnat producera pulver eller tunna filmer, vilket har begränsat användningen. Järnnitridens magnetiska energi rapporteras vara mer än dubbelt så hög som den hos neodym, den starkaste typen av sällsynta jordartsmetaller. Detta gör järnnitridens permanentmagneter mycket starkare än magneter av sällsynta jordartsmetaller, med en teoretisk magnetisk energiprodukt på 130 megagauss oersteds.

Permanenta magneter av järnnitrid: Ett genombrott inom magnettekniken

I mer än tio år har järn och kväve varit föremål för omfattande experiment av vetenskapsmän och forskare för att skapa en magnet som är starkare än neodym. Till en början resulterade försöken bara i tunna filmer eller pulver som var olämpliga för många tillämpningar. Men när de använde en tillverkningsprocess för att producera bulkformer av dessa magneter öppnades ett brett spektrum av möjligheter för deras användning.

Järnnitridmagneter vs Neodymium

Styrka

Järnnitridens magnetiska energiegenskaper rapporteras vara mer än dubbelt så höga som hos neodym, den starkaste typen av sällsynta jordartsmagneter som finns. Detta gör permanentmagneter av järnnitrid mycket starkare än magneter av sällsynta jordartsmetaller, med en teoretisk magnetisk energiprodukt på 130 mega gauss oersteds.

Koercivitet

Koerciviteten hos järnnitridmagneter är lägre än hos neodym. Koercivitet är ett mått på en magnets förmåga att motstå att bli avmagnetiserad.

Materialkostnader

Huvudkomponenterna i järnnitridmagneter är järn och kväve, och kostnaden för råmaterial är mycket lägre än för sällsynta jordartsmagneter.

Produktionsprocess

Produktionsprocessen för järnnitridmagneter är mer komplicerad. Flera typer av järnnitrider som kan bilda magnetism är instabila, befinner sig i ett instabilt tillstånd ur kemisk synvinkel och kan lätt omvandlas till andra ämnen eller andra tillstånd. Dessutom kräver järnnitrid ett högt förhållande mellan järn och kväve, och ett stort fel kommer att påverka de magnetiska egenskaperna.

Kommersiell tillgänglighet

Neodymium-magneter har redan en mycket mogen industrikedja, medan permanentmagneter av järnnitrid fortfarande befinner sig i ett tidigt utvecklingsskede. Massproduktion av färdiga järnnitridmagneter är en ännu större utmaning i detta skede.

Miljövänlig

Magneter av järnnitrid är mer miljövänliga. De erbjuder ett grönare alternativ genom att använda vanliga grundämnen utan att tömma knappa resurser (som sällsynta jordartsmetaller).

Fördelar och egenskaper hos järnnitridmagneter

1. Inga insatsvaror av sällsynta jordartsmetaller: Till skillnad från neodymmagneter som är beroende av sällsynta jordartsmaterial, använder järnnitridmagneter billiga och lättillgängliga kväve- och järntillgångar. Detta minskar produktionskostnaderna avsevärt.
2. Miljövänlig: Utvinningen av sällsynta jordartsmetaller för neodymmagneter har lett till oro för miljöskador. Magneter av järnnitrid erbjuder ett grönare alternativ genom att de utnyttjar vanliga grundämnen utan att tära på knappa resurser.
3. Kompatibel med massproduktionstekniker: Den tillverkningsprocess som används för järnnitridmagneter är mycket kompatibel med befintliga massproduktionstekniker. Detta innebär att storskalig tillverkning kan uppnås på ett effektivt sätt.
4. Brett utbud av högteknologiska applikationer: Permanentmagneter av järnnitrid är lämpliga för olika högteknologiska applikationer som elektronik, vindturbiner och elmotorer. Deras överlägsna magnetiska egenskaper gör dem idealiska för krävande miljöer som kräver starka magnetfält.
5. Oöverträffade magnetiska egenskaper: Den teoretiska gränsen för de magnetiska egenskaperna hos järnnitridmagneter överstiger två gånger den maximala rapporterade magnetiska energin hos sällsynta jordartsmetaller. Detta innebär att järnnitridmagneter har potential att överträffa neodymmagneter när det gäller magnetisk styrka.

Slutsats

Forskningen kring permanentmagneter av järnnitrid har visat lovande resultat när det gäller att skapa en magnet som är starkare än neodym och samtidigt ta hänsyn till sällsynta jordartsmetaller och miljöpåverkan. Även om järnnitridmagneter fortfarande befinner sig i utvecklingsfasen erbjuder de en spännande potential för att revolutionera olika högteknologiska applikationer. I takt med att den pågående forskningen fortsätter att övervinna produktionsutmaningarna kan vi se fram emot en framtid där dessa kraftfulla magneter blir mer lättillgängliga.

Vanliga frågor