Cserélheti -e a szamárium vas nitrogén a jövőben az NDFEB mágneseket

A szamarium vas-nitrogén (SM-FE-N) mágnesek és a neodímium vas-bór (NDFEB) mágnesek egyaránt ritka föld állandó mágnesek, mindegyik egyedi tulajdonságokkal és potenciális alkalmazásokkal. Íme egy mélyreható feltárás arról, hogy az SM-FE-N mágnesek a jövőben helyettesíthetik-e az NDFEB mágneseket:

Bevezetés a Samarium vas-nitrogén (SM-FE-N) és a neodímium Iron Boron (NDFEB) mágnesekbe

Az NDFEB mágnesek, más néven neodímium mágnesek, neodímium, vas és bór (ND2FE14B) kombinációjából képződnek egy tetragonális kristályszerkezetben. Az 1982 -ben, a Sumitomo speciális fémek Masato Sagawa által felfedezett, ezeknek a mágneseknek a legmagasabb mágneses energiaterméke (BHMAX) az összes ismert mágneses anyag között szobahőmérsékleten, így rendkívül hatékonyan kezelik őket.

Másrészt az SM-FE-N mágnesek az állandó mágnesek újabb generációja, amely a ritka föld mágnesek harmadik generációjához tartozik. Ezeket az R2FE17 nitridációs folyamatán keresztül alakítják ki (ahol R egy ritka föld elem), ami olyan vegyületekhez vezet, mint az R2FE17NX vagy az R2FE17NXH. Ez a folyamat jelentősen javítja a Curie-hőmérsékletet és a mágneses tulajdonságokat, így alkalmassá teszi azokat magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz, ahol az NDFEB mágnesek meghibásodhatnak.

A mágneses tulajdonságok és alkalmazások összehasonlítása

Az NDFEB mágnesek kivételes mágneses tulajdonságokkal büszkélkedhetnek, a maximális energiatermékek 35-50 mgoe-ig terjednek, így ideálisak az alkalmazásokhoz, amelyek nagy mágneses teljesítményt igényelnek kis, könnyű csomagokban. Ezeket széles körben használják az elektronikában, például merevlemezek, okostelefonok, fejhallgató és akkumulátorral működő szerszámok. A Curie hőmérséklete azonban viszonylag alacsony, és magasabb hőmérsékleten elveszíthetik a mágneses szilárdságot.

Az SM-FE-N mágnesek, bár alacsonyabb maximális energiatermékekkel (jellemzően 10-20 mgoe), jobb hőmérsékleti stabilitást kínálnak. Curie hőmérséklete szignifikánsan magasabb, lehetővé téve számukra, hogy megemelkedett hőmérsékleten tartsák fenn a mágneses tulajdonságokat. Ez alkalmassá teszi azokat olyan alkalmazásokra, ahol nagy hőstabilitásra és korrózióállóságra van szükség, például autómotorok, érzékelők és repülőgép -technológiák.

Helyettesítési lehetőség

Az SM-FE-N mágnesek cseréje lehetősége Az NDFEB mágnesek több tényezőtől függnek. Először is, a magas hőmérsékletű stabil mágnesek iránti növekvő kereslet az olyan ágazatokban, mint az Automotive és az Aerospace, a kutatás és fejlesztés az SM-FE-N anyagokba vezet. A technológia fejlődésével az SM-FE-N mágnesek termelési költségei várhatóan csökkenni fognak, így versenyképesebbé teszik őket a piacon.

Másodszor, a ritka földi elemekkel kapcsolatos környezeti és fenntarthatósági aggályok, különösen a neodímium, az alternatív anyagok feltárását ösztönzik. Az SM-FE-N mágnesek fenntarthatóbb lehetőséget kínálhatnak, a gyártási folyamatoktól és az alapanyagok rendelkezésre állásától függően.

Számos kihívás azonban fennmarad, mielőtt az SM-FE-N mágnesek teljes mértékben helyettesíthetik az NDFEB mágneseket. Az SM-FE-N mágnesek gyártási folyamata összetettebb és speciális berendezéseket igényel, amelyek korlátozhatják az elterjedt elfogadását. Ezenkívül az SM-FE-N mágnesek mágneses teljesítménye, bár sok alkalmazás számára megfelelő, nem felel meg az NDFEB mágnesek kiváló teljesítményének bizonyos nagy teljesítményű forgatókönyvekben.

Következtetés

Összefoglalva: míg az SM-FE-N mágnesek ígéretes alternatívákat kínálnak az NDFEB mágnesek számára, különösen a magas hőmérsékleten és a korrózióálló alkalmazásokban, ezek még nem helyettesítik az NDFEB mágnesek minden felhasználására. Az SM-FE-N mágnesek, mint az NDFEB mágnesek potenciális pótlásainak jövője a gyártási technológia fejlődésétől, a költséghatékonyságtól és a végfelhasználási alkalmazások konkrét követelményeitől függ. A kutatás és fejlesztés folytatódásával fokozatos elmozdulást láthatunk az SM-FE-N mágnesek felé bizonyos ágazatokban, míg az NDFEB mágnesek megtartják dominanciájukat másokban.