Neodyum Mıknatıs - SDM Magnetics

1984 yılında Sagawa ve Croat, neodyum mıkntası birbirlerinden bağımsız olarak neredeyse aynı zamanda keşfettiler. Neodyum mıknatısının ana fazı Nd₂Fe₁₄B’dir ve maksimum enerji çarpımı o dönemde 280kJ/m³‘e ulaşmıştır. Neodyum mıknatısının başarılı bir şekilde geliştirilmesi üçüncü nesil nadir toprak mıknatısının ortaya çıkmasına öncülük etmiştir. Neodyum mıknatısı, esasen neodimyum, demir ve bor elementlerinden meydana geldiği için aynı zamanda neodimyum-demir-bor mıknatıs olarak da bilinmektedir. Ayrıntılı üretim sürecine göre neodyum mıknatısı sinterlenmiş neodyum mıknatıs, polimer bağlı neodyum mıknatıs ve sıcak preslenmiş neodyum mıknatıs olarak sınıflandırılabilir. Sinterlenmiş neodyum mıknatıs günümüzde hâlâ en kuvvetli manyetik gücü sunmaktadır ve yüksek performanslı sabit motorlar, manyetik ayırıcılar, mıknatıslı rezonanslı görüntüleme, sensörler, hoparlörler, ticari elektronik ve yeşil enerji gibi geniş çaplı farklı uygulama alanlarında sıklıkla kullanılmaktadır.

Neodyum Mıknatısın Biçim Kategorileri

Neodyum Cubuk Mıknatıs

Neodyum Dikdörtgen Mıknatıs

Neodyum Halka Mıknatıs

Neodyum Havşa Delik Mıknatıs

Neodyum Küre Mıknatıs

Neodyum Silindir Mıknatıs

Neodyum Yay Mıknatıs

Neodyum Yuvarlak Mıknatıs

Neodyum Mıknatısın Üretim Süreci

Üretim Süreci Tanıtımı

Neodyum mıknatıs bir indüksiyon eritme fırınında vakum veya soy gaz atmosferi altında eritilen ham maddeler ile hazırlanır ve şerit tekerinde işlenir ve böylece alaşım şeridi oluşturmak üzere soğutulur. Şeritler parçacık boyutunda 3 ila 7 mikron arasında değişen ince bir toz oluşturmak için ezilir ve toz hâline getirilir. Toz daha sonra bir hizalama alanında sıkıştırılır ve yoğun gövdelere sinterlenir. Boşluklar daha sonra belirli şekillere göre işlenir, yüzey işleme tabi tutulur ve manyetize edilir.

Neodyum Mıknatısın İşlem Basamakları

Tartma

Eritme ve Şerit Dökümü

Hidrojen Parçalanması

Jet Frezeleme

Sıkıştırma

Sinterleme

İşleme

Yüzey İşlemi

Manyetizasyon

Paketleme ve Nakliyat

Neodyum Mıknatısın Manyetik Özellikleri

Neodyum Mıknatısın Derecesi

Neodyum mıknatısın dereceleri genelde N harfi + sayı + harf şeklinde belirtilir. N harfi neodyumun kısaltmasıdır. Ardından gelen sayı ise CGS ünitesi “Mega-Gauss Oersted” (MOGe)’deki mıknatısın maksimum enerji ürününü temsil eder. Neodimyum mıknatısın içsel koersivitesini ve maksimum çalışma sıcaklığını belirleyen sonda etiketlenmiş bir veya iki harf vardır. M (orta), H (yüksek), SH (süper yüksek), UH (ultra yüksek), EH (aşırı yüksek) ve AH (anormal yüksek) derecesinin içsel koersiviteleri sırasıyla 14, 17, 20, 25, 30, 35kOe’den büyüktür. Daha sonra maksimum çalışma sıcaklıkları 100, 120, 150, 180, 200 ve 230 santigrat derecelerine teke teker ulaşabilir. Özellikle en çok bilinen N35 ve N52 gibi son harfe sahip olmayan derecelerin de mevcut olduğu unutulmamalıdır. Bu derecelerin içsel koersiviteleri 12kOe’den yüksek ve maksimum çalışma sıcaklığı 80 derece santigrattan düşük olmalıdır.

Neodyum Mıknatısın Manyetik Özellikleri Grafiği

Derece	Kalıntı Manyetik Akı Yoğunluğu Br		Koersivite Hcb		İçsel Koersivite Hcj		Maksimum Enerji Çarpımı (BH)max		Maksimum Çalışma Sıcaklığı
Derece	T	kGs	kA/m	kOe	kA/m	kOe	kJ/m³	MGOe	℃
N30	1.08-1.13	10.8-11.3	≥798	≥10.0	≥955	≥12	223-247	28-31	80
N33	1.13-1.17	11.3-11.7	≥836	≥10.5	≥955	≥12	247-271	31-34	80
N35	1.17-1.22	11.7-12.2	≥868	≥10.9	≥955	≥12	263-287	33-36	80
N38	1.22-1.25	12.2-12.5	≥899	≥11.3	≥955	≥12	287-310	36-39	80
N40	1.25-1.28	12.5-12.8	≥907	≥11.4	≥955	≥12	302-326	38-41	80
N42	1.28-1.32	12.8-13.2	≥915	≥11.5	≥955	≥12	318-342	40-43	80
N45	1.32-1.38	13.2-13.8	≥923	≥11.6	≥955	≥12	342-366	43-46	80
N48	1.38-1.42	13.8-14.2	≥923	≥11.6	≥955	≥12	366-390	46-49	80
N50	1.40-1.45	14.0-14.5	≥796	≥10.0	≥876	≥11	382-406	48-51	80
N52	1.43-1.48	14.3-14.8	≥796	≥10.0	≥876	≥11	398-422	50-53	80
N55	1.46-1.52	14.6-15.2	≥796	≥10.0	≥876	≥11	414-430	52-54	80
N35M	1.17-1.22	11.7-12.2	≥868	≥10.9	≥1114	≥14	263-287	33-36	100
N38M	1.22-1.25	12.2-12.5	≥899	≥11.3	≥1114	≥14	287-310	36-39	100
N40M	1.25-1.28	12.5-12.8	≥923	≥11.6	≥1114	≥14	302-326	38-41	100
N42M	1.28-1.32	12.8-13.2	≥955	≥12.0	≥1114	≥14	318-342	40-43	100
N45M	1.32-1.38	13.2-13.8	≥995	≥12.5	≥1114	≥14	342-366	43-46	100
N48M	1.37-1.43	13.7-14.3	≥1027	≥12.9	≥1114	≥14	366-390	46-49	100
N50M	1.40-1.45	14.0-14.5	≥1033	≥13.0	≥1114	≥14	382-406	48-51	100
N52M	1.43-1.48	14.3-14.8	≥1050	≥13.2	≥1114	≥14	398-422	50-53	100
N54M	1.45-1.50	14.5-15.0	≥1051	≥13.2	≥1114	≥14	414-438	52-55	100
N35H	1.17-1.22	11.7-12.2	≥868	≥10.9	≥1353	≥17	263-287	33-36	120
N38H	1.22-1.25	12.2-12.5	≥899	≥11.3	≥1353	≥17	287-310	36-39	120
N40H	1.25-1.28	12.5-12.8	≥923	≥11.6	≥1353	≥17	302-326	38-41	120
N42H	1.28-1.32	12.8-13.2	≥955	≥12.0	≥1353	≥17	318-342	40-43	120
N45H	1.32-1.36	13.2-13.6	≥963	≥12.1	≥1353	≥17	342-366	43-46	120
N48H	1.37-1.43	13.7-14.3	≥995	≥12.5	≥1353	≥17	366-390	46-49	120
N50H	1.40-1.45	14.0-14.5	≥1011	≥12.7	≥1353	≥17	382-406	48-51	120
N52H	1.43-1.48	14.3-14.8	≥1027	≥12.9	≥1353	≥17	398-422	50-53	120
N35SH	1.17-1.22	11.7-12.2	≥876	≥11.0	≥1592	≥20	263-287	33-36	150
N38SH	1.22-1.25	12.2-12.5	≥907	≥11.4	≥1592	≥20	287-310	36-39	150
N40SH	1.25-1.28	12.5-12.8	≥939	≥11.8	≥1592	≥20	302-326	38-41	150
N42SH	1.28-1.32	12.8-13.2	≥987	≥12.4	≥1592	≥20	318-342	40-43	150
N45SH	1.32-1.38	13.2-13.8	≥1003	≥12.6	≥1592	≥20	342-366	43-46	150
N48SH	1.37-1.43	13.7-14.3	≥1027	≥12.9	≥1592	≥20	366-390	46-49	150
N50SH	1.40-1.45	14.0-14.5	≥1003	≥12.6	≥1592	≥20	382-406	48-51	150
N28UH	1.04-1.08	10.4-10.8	≥764	≥9.6	≥1990	≥25	207-231	26-29	180
N30UH	1.08-1.13	10.8-11.3	≥812	≥10.2	≥1990	≥25	223-247	28-31	180
N33UH	1.13-1.17	11.3-11.7	≥852	≥10.7	≥1990	≥25	247-271	31-34	180
N35UH	1.17-1.22	11.7-12.2	≥860	≥10.8	≥1990	≥25	263-287	33-36	180
N38UH	1.22-1.25	12.2-12.5	≥876	≥11.0	≥1990	≥25	287-310	36-39	180
N40UH	1.25-1.28	12.5-12.8	≥899	≥11.3	≥1990	≥25	302-326	38-41	180
N42UH	1.28-1.32	12.8-13.2	≥899	≥11.3	≥1990	≥25	318-342	40-43	180
N45UH	1.32-1.36	13.2-13.6	≥908	≥11.4	≥1990	≥25	342-366	43-46	180
N48UH	1.37-1.43	13.7-14.3	≥908	≥11.4	≥1990	≥25	366-390	46-49	180
N28EH	1.04-1.08	10.4-10.8	≥780	≥9.8	≥2388	≥30	207-231	26-29	200
N30EH	1.08-1.13	10.8-11.3	≥812	≥10.2	≥2388	≥30	223-247	28-31	200
N33EH	1.13-1.17	11.3-11.7	≥836	≥10.5	≥2388	≥30	247-271	31-34	200
N35EH	1.17-1.22	11.7-12.2	≥876	≥11.0	≥2388	≥30	263-287	33-36	200
N38EH	1.22-1.25	12.2-12.5	≥899	≥11.3	≥2388	≥30	287-310	36-39	200
N40EH	1.25-1.28	12.5-12.8	≥899	≥11.3	≥2388	≥30	302-326	38-41	200
N42EH	1.28-1.32	12.8-13.2	≥899	≥11.3	≥2388	≥30	318-342	40-43	200
N45EH	1.32-1.36	13.2-13.6	≥899	≥11.3	≥2388	≥30	342-366	43-46	200
N28AH	1.04-1.08	10.4-10.8	≥787	≥9.9	≥2786	≥35	207-231	26-29	230
N30AH	1.08-1.13	10.8-11.3	≥819	≥10.3	≥2786	≥35	223-247	28-31	230
N33AH	1.13-1.17	11.3-11.7	≥843	≥10.6	≥2786	≥35	247-271	31-34	230
N35AH	1.17-1.22	11.7-12.2	≥876	≥11.0	≥2786	≥35	263-287	33-36	230
N38AH	1.22-1.25	12.2-12.5	≥899	≥11.3	≥2786	≥35	287-310	36-39	230
Yukarıda bahsedilen manyetik özelliklerin verisi oda sıcaklığında verilmiştir. Mıknatısın maksimum çalışma sıcaklığı boy-çap oranı, kaplama kalınlığı ve diğer çevresel faktörler nedeniyle değişiklik gösterebilir.

Neodyum Mıknatısın Diğer Manyetik Özellikleri

Özellik	Birim	Değer
Kalıntı Manyetik Akı Yoğunluğu Sıcaklık Katsayısı / α(Br)	%/℃	-0.08 ~ -0.13
İçsel Koersivite Sıcaklık Katsayısı / β(Hcj)	%/℃	-0.35 ~ -0.80
Curie Sıcaklığı / T_c	℃	310-380
Geri Tepme Geçirgenliği / μ_rec	–	1.05

Neodyum Mıknatısın Fiziksel Özellikleri

Fiziksel Özelliklerin Tanıtımı

Sabit manyetik özellikleri ve korozyon direncine ek olarak, neodyum mıknatısın çalışma stabilitesi son derece kendi fiziksel özelliklerine bağlıdır. Düzenli yoğunluk ve sertlik dışında neodyum mıknatısın fiziksel özellikleri de mekanik özellikler, elektrik özellikler ve ısıl özellikleri de kapsıyordu. Mekanik özellikler genellikle basınç direnci, çekme direnci ve eğilme direnci ile ölçülür. Bu üç metrik, neodyum mıknatısın işlenebilirliği ve uzun vadeli performansı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Metalik materyallerin elektriksel özellikleri elektriksel direnç ile ölçülmektedir. Neodyum mıknatısı nispeten daha düşük elektriksel öz dirence sahiptir ve döner makinelere uygulandığında girdap akımı kaybına karşı savunmasızdır. Neodyum mıknatısının termal özellikleri genellikle termal genleşme katsayısı ile karakterize edilmektedir. Neodyum mıknatısın termal genleşmesi kesinlikle boyut değişikliğine yol açacaktır, daha sonra manyetik cihazdaki mıknatıs, mıknatıs ve montaj malzemesi arasındaki genleşme farkı nispeten büyükse bu boyut değişikliği nedeniyle belirli bir basınç üretecek ve böylece mekanik hasarlara ve manyetik performans bozulmalarına neden olacaktır.

Neodyum Mıknatısın Fiziksel Özellikleri Grafiği

Unsurlar	Özellik	Birim	Değer
Düzenli Fiziksel Özellikler	Yoğunluk / ρ	g/cm³	7.40-7.80
Düzenli Fiziksel Özellikler	Vickers Sertliği / HV	–	550-650
Elektriksel Özellikler	Elektriksel Direnç	μΩ·m	1.4
Mekanik Özellikler	Sıkıştırma Mukavemeti	MPa	1050
	Gerilme Direnci	MPa	80
	Bükülme Mukavemeti	MPa	290
Termal Özellikler	Termal İletkenlik	W/(m·K)	6-8
Termal Özellikler	Termal Genleşme Katsayısı	10^-6/K	C⊥: -1.5, C∥: 6.5.

Neodyum Mıknatısın Yüzey İşlemi

Yüzey İşlemi Tanıtımı

Ana bileşen olarak kobalt ile smaryum-kobalt, üstün kimyasal stabiliteye sahiptir; bu nedenle samarium cobalt mıknatıs herhangi bir yüzey işlemi olmaksızın çoğu uygulama için uygundur. Yüzey koruyucu işlemi neodyum mıknatıs, özellikle sinterlenmiş neodyum mıknatıs için gerekli prosedürdür. Nd-rich fazı çok güçlü oksidasyon eğilimine sahiptir ve nemli koşullar altında Nd₂Fe₁₄B ana fazı ile birincil bataryayı oluşturacaktır. Daha sonra, Nd-yüklü faz korozyona uğrar ve ana faz parçacığı mıknatıs gövdesinden yavaş yavaş soyulur. Neodyum mıknatısın yüzey koruma işlemi öncelikle ıslak işlem ve kuru işlem olarak sınıflandırılır. Sıklıkla kullanılan bu ıslak işlem elektrokaplama, elektriksiz kaplama, elektroforez, sprey kaplama ve daldırma kaplama işlemlerini içerir. Kuru işlem ise genellikle fiziksel buhar biriktirme (PVD) ve kimyasal buhar biriktirme (CVD) içerir.

Neodyum Mıknatısın Fiziksel Özellikleri Grafiği

Kaplama	Kalınlık (μm)	Renk	SST (H)	PCT (H)	Nitelikler
BW-Zn	4-15	Açık mavi	≥24	–	İkincil olarak yaygın kullanılan tek katmanlı kaplama. Zayıf korozyon direnci.
Renk-Zn	4-15	Parlayan renk	≥48	–	Korozyon direnci BW-Zn’ye kıyasla iyi.
Ni-Cu-Ni	5-20	Açık gümüş	≥48	≥48	Sürekli olarak kullanılan çok katmanlı kaplama Mükemmel derecede nem ve tuz püskürtme direnci.
Elektronsuz Ni	5-20	Koyu gümüş	≥72	≥48	Düzgün bir görünüme sahip mükemmel nem ve tuz püskürtme direnci.
Ni-Cu-Ni-Au	5-20	Altın	≥72	≥96	Mükemmel elektriksel iletkenlik ve dekoratif performans.
Ni-Cu-Ni-Ag	5-20	Gümüş	≥72	≥96	Mükemmel elektriksel iletkenlik ve dekoratif performans.
Ni-Cu-Ni-Sn	5-20	Gümüş	≥72	≥96	Mükemmel nem direnci.
Fosfat	1-3	Koyu gri	–	–	Geçici koruma.
Alüminyum	2-15	Açık gümüş	≥24	≥24	Gözle görülür kaplama.
Eposki reçine	10-30	Siyah/Gri	≥72	≥72	Mükemmel derecede nem ve tuz püskürtme direnci. Üstün bağlama kuvveti.
Parylene	5-20	Renksiz	≥96	–	Nem, tuz püskürtme, korozif buhar ve çözücülere karşı mükemmel derecede direnç. Gözeneksiz.
Everlube	10-15	Altın sarısı	≥120	≥72	Mükemmel nem direnci.
Teflon	8-15	Siyah	≥24	≥24	Yüksek sıcaklık ve sürtünme direnci. Kendinden yağlayıcı ve %100 su geçirmez.
Not: kaplamanın anti-korozyon yeteneği aynı zaman da mıknatısların şekilleri ve boyutlarından da etkilenmektedir.

Neodyum Mıknatısın Mıknatıslanma Yönü

Mıknatıslanma Süreci Tanıtımı

Mıknatıslanma işlemi, sabit mıknatısın belirli yönü boyunca manyetik alan uygulamak ve ardından mıknatısı doyurmak için manyetik alan gücünü kademeli olarak artırmak anlamına gelir. Sabit mıknatıs genel olarak hedeflenen uygulamalar için kullanılmadan önce mıknatıslanma işleminden geçirilmelidir. Sabit mıknatıslar teknik satürasyona ulaşabilmek için harici manyetik alanlara ihtiyaç duyarlar. Bir tür anizotropik mıknatıs olarak, neodyum mıknatıs tercih edilen bir mıknatıslanma yönüne sahiptir ve mıknatısın yönü ile çelişmediği sürece çeşitli kutup konfigürasyonları gerçekleştirilebilir.

Neodyum Mıknatısın Mıknatıslanma Modelleri

Eksenel Olarak Mıknatıslanma

Eksenel Olarak Çok Kutuplu Mıknatıslanma

Çapsal Olarak Mıknatıslanma

Çapsal Çok Kutuplu Mıknatıslanma

Çarpık Mıknatıslanma

Radyal Olarak Mıknatıslanma