Сен Магнет - Глобален производител на материјали за постојан магнети & Снабдувач над 20 години.
Компаративна анализа: AlNiCo магнети наспроти. NdFeB магнети
Состав и производство
AlNiCo магнети
AlNiCo магнетите се метални легури составени првенствено од алуминиум (8–12%), никел (15–26%), кобалт (5–24%), железо (баланс) и елементи во трагови како бакар и титаниум. Овие легури се произведуваат преку два методи:
- Кастинг Растопената легура се истура во калапи, овозможувајќи сложени форми (на пр., магнети во облик на потковица) со одлична димензионална прецизност.
- Синтерување Правната легура се притиска и загрева, што дава поголема густина и механичка цврстина.
NdFeB магнети
NdFeB магнетите се ретки земни соединенија базирани на тетрагоналната кристална структура на Nd₂Fe₁₄B. Тие содржат неодимиум (25–35%), железо (60–70%), и бор (1–2%), со опционални замени (на пр., диспрозиум за подобрување на коерцивноста). Производството вклучува:
- Прашкаста металургија Суровините се топат, се атомизираат во прав, се порамнуваат во магнетно поле и се синтеруваат на 1000–1200°C.
- Пост-обработка Машинската обработка, премачкувањето (на пр., Ni-Cu-Ni) и термичката обработка ги подобруваат перформансите.
Магнетни перформанси
Енергетски производ и преостанатост
NdFeB магнетите доминираат во магнетната јачина, со максимални енергетски производи (BHmax) кои се движат од 220–430 kJ/m³ (30–55 MGOe), во споредба со AlNiCo’с 5–52 kJ/m³ (0.6–6,5 MGOe). NdFeB’Преостанатата вредност на s (Br) достигнува 1.1–1,5 Т, додека AlNiCo’sBr е 0.8–1,3 T, што го прави NdFeB идеален за компактни апликации со висок вртежен момент како што се моторите на електричните возила.
Коерцивност
NdFeB магнетите покажуваат висока внатрешна коерцивност (Hcj = 800–3000 kA/m), што овозможува отпорност на демагнетизација. AlNiCo’s Hcj е значително помал (40–120 kA/m), што бара внимателно ракување за да се избегне пресврт на магнетното поле. Сепак, AlNiCo’Ниската коерцивност овозможува лесна магнетизација/демагнетизација за прилагодливи сензори.
Термичка стабилност
Коефициенти на температура
AlNiCo се одликува со термичка стабилност, со реверзибилен температурен коефициент на реманенција (αBr) од -0,02%/°C, во споредба со NdFeB’с -0,12%/°C. Ова значи AlNiCo’s магнетниот излез деградира линеарно со температурата, додека NdFeB трпи експоненцијални загуби над 100°C.
Кириева температура и работен опсег
AlNiCo’s Кириева температура (Tc = 850°C) и оперативен опсег (-250°C до 550°C) далеку го надминува NdFeB’s Tc (310–380°В) и 80–200°Граница C. На пример, AlNiCo LNGT32 ги одржува перформансите на 550°C, додека NdFeB N42SH не успева погоре 150°C. Ова го прави AlNiCo критичен за воздухопловните сензори и индустриските печки.
Отпорност на корозија
Материјална ранливост
NdFeB’содржина на железо (60–70%) го прави подложен на оксидација, што бара заштитни премази (на пр. епоксиден, Ni-Cu-Ni). Дури и со премази, NdFeB се разградува во влажни или солени средини, ограничувајќи ја неговата употреба во морски апликации. AlNiCo, бидејќи е отпорен на корозија, не бара површинска обработка, што го прави погоден за надворешни сензори и опрема за хемиска обработка.
Долгорочна издржливост
Необложените NdFeB магнети можат да изгубат 5–10% од нивната магнетна сила годишно во сурови услови, додека AlNiCo ги задржува перформансите на неодредено време. На пример, AlNiCo магнетите во воените компаси работат сигурно со децении без одржување.
Цена и апликации
Фактори на цени
Цена на NdFeB магнети 50–300/кг поради кобалт’оскудност. Сепак, NdFeB’Супериорната цврстина често ја намалува потрошувачката на материјал, компензирајќи ги повисоките единечни трошоци.
Пазарни сегменти
- NdFeB Доминира во потрошувачката електроника (на пр., слушалки, хард дискови), автомобилски влечни мотори и ветерни турбини поради компактната големина и високата ефикасност.
- AlNiCo : Пожелно е во средини со висока температура (на пр., авионски мотори, гасни турбини), прецизни инструменти (на пр., жироскопи) и магнетни спојки каде што се потребни прилагодливи полиња.
Еколошки и етички размислувања
Синџир на снабдување со ретки земски материи
Производството на NdFeB се потпира на неодимиум и диспрозиум, чиешто рударство покренува еколошки и етички проблеми (на пр., радиоактивен отпад во Кина’рудници Бајан Обо). AlNiCo’Набавката на кобалт, исто така, се соочува со критики поради детскиот труд во африканските рудници, но помалата побарувачка за него го ублажува влијанието.
Потенцијал за рециклирање
Рециклирањето на NdFeB е предизвикувачко, но расте, при што компании како „Хитачи Металс“ рециклираат 70% од ретките метали од отпад. AlNiCo’Металниот состав го поедноставува рециклирањето, иако волумените се помали.
Заклучок
AlNiCo и NdFeB магнетите играат комплементарна улога во технологијата. NdFeB’Неспоредливата цврстина и ефикасност на трошоците го прават неопходен за високо-перформансни апликации, додека AlNiCo’Термичката стабилност и издржливост ја оправдуваат неговата употреба во екстремни средини. Бидејќи индустриите бараат и моќност и сигурност, напредокот во хибридните магнети (на пр., NdFeB јадра со AlNiCo обвивки) може да го премости јазот, но засега, секој материјал останува незаменлив во својата ниша.
