science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Zeldzame-aarde-magneten maken

Zeldzame-aardemagneten zijn gemaakt van de zeldzame-aarde-elementen, met een atoomnummer van 57 tot 71. Deze elementen worden zo genoemd omdat ze als zeldzaam werden beschouwd toen ze voor het eerst werden ontdekt, hoewel ze is nu bekend dat het relatief vaak voorkomt. Het sterkste en meest voorkomende type zeldzame-aardemagneet is gemaakt van een legering van neodymium, ijzer en boor. Deze magneten waren erg duur toen ze voor het eerst werden ontwikkeld in de late jaren 1970 en vroege jaren 1980, maar ze zijn nu algemeen genoeg om te worden gebruikt in kinderspeelgoed.

Slijp vaste blokken van neodymium en ijzerborium in een poeder. Deze operatie bestaat uit drie afzonderlijke fasen. De gietblokken worden mechanisch verpletterd tot grove deeltjes en vervolgens mechanisch vermalen tot fijnere stukken. In de laatste fase worden deze deeltjes met een straalmolen verwerkt tot zeer bolvormige deeltjes met een diameter van slechts enkele microns. Straalfrezen maakt gebruik van sterk onder druk staand gas in een inerte atmosfeer om zeer kleine deeltjes te maken en biedt een hoge mate van controle over de specifieke grootte van de deeltjes.

Compacteer het poeder in een vorm. Stalen mallen zorgen voor de uiteindelijke vorm van de magneet en rubberen mallen produceren ruwe stenen van de neodymiumlegering die later moeten worden gevormd. Druk de rubber mal aan alle kanten tegelijk in, een proces dat bekend staat als isostatisch persen.

Breng een magnetisch veld aan op de zeldzame-aardemagneten tijdens het persen. Gebruik een magnetisch veld in het bereik van 4 tesla van een zeer krachtige elektromagneet langs de magnetische as van de magneet. Dit zal de uitlijning van de magnetische deeltjes in de legering aanzienlijk verbeteren en de magnetische eigenschappen van de gerede magneet enorm verbeteren.

Sinter de zeldzame-aardemagneten. Verwarm de magneet in een vacuüm in een sinteroven tot ongeveer 1000 graden Celsius, waardoor het neodymium smelt maar niet het ijzer of boor. De temperatuur moet zeer zorgvuldig worden geregeld, zodat deze de grootte van de afzonderlijke deeltjes in de magneet niet vergroot. Dit specifieke type sinteren staat bekend als vloeibare fase sinteren en zal de magneten voorzien van hun uiteindelijke magnetische sterkte.

Vorm de stenen gemaakt met rubberen mallen. Maal de stenen tot de gewenste algemene vorm en snijd ze in hun uiteindelijke vorm. Smeer de magneten in om ze te beschermen tegen afbrokkelen omdat ze extreem bros zijn. Afhankelijk van de specifieke toepassing zijn er een grote verscheidenheid aan oppervlaktebehandelingsopties voor zeldzame-aardemagneten. De meest voorkomende keuzes van metalen zijn goud, nikkel, tin en zink. Zeldzame aardmagneten worden ook vaak gecoat met een epoxyhars