Neodimio ir SmCo magnetai: stiprumo vadovas

Pasirinkus netinkamą magnetą, gali tyliai sumažėti gaminio veikimas. Aukštoje-temperatūroje standartinis neodimio magnetas gali prarasti 40–60 % savo magnetinės jėgos be jokio matomo įspėjamojo ženklo.

Jei vertinate neodimio ir SmCo magnetus kitam projektui, užduodate būtent teisingą klausimą. Šie du retieji{1}}žemės magnetai yra stipriausi turimi nuolatiniai magnetai, tačiau realiomis veikimo sąlygomis jie veikia labai skirtingai.

Kas yra neodimio ir SmCo magnetai?

Kad galėtumėte pasirinkti vieną iš jų, turite suprasti, kuo kiekvienas magnetas iš esmės skiriasi, pradedant nuo to, iš ko jie iš tikrųjų pagaminti.
 

Neodimio magnetai - Stipriausias pasaulyje nuolatinis magnetas

Sudėtis: Nd₂Fe₁₄B neodimis (29-32%), geležis (64-69%), boras (1,1-1,2%).

Sukurta devintojo dešimtmečio pradžioje; greitai tapo dominuojančiu retųjų žemių magnetu visame pasaulyje.

Didžiausias BHmax iš bet kurio parduodamo nuolatinio magneto iki 52 MGOe.

Pagaminta miltelių metalurgijos / sukepinimo būdu.

Reikia apsauginės dangos dėl didelio geležies kiekio ir pažeidžiamumo korozijai.

Galimos standartinės, M, H, SH, UH, EH ir AH temperatūros serijos

„SmCo Magnets“ - Didelio našumo{1}} specialistas

Sudėtis:Sm + Co lydinys: du pagrindiniai tipai: SmCo₅ (1:5 serija) ir Sm₂Co₁₇ (2:17 serija).

Sukurta aštuntojo dešimtmečio pradžioje,originalus didelio našumo{0}}retųjų žemių magnetas.

BHmax diapazonas: 16–32 MGOe:mažesnis nei NdFeB, bet pasižymi geresniu terminiu stabilumu.

Natūralus atsparumas korozijai dėl ~65 % kobalto kiekio - dažnai naudojamas be dangų.

SmCo 1:5 prieš 2:17:paaiškinti pagrindinius skirtumus (koerciatyvumas, temperatūros lubos, kaina).

Trapus ir brangesnis; pirmenybė teikiama misijai{0}}kritinėje ir ekstremalioje aplinkoje.

Magnetinė jėga, palyginti su - tikraisiais skaičiais

Specifikacijos duomenų lape svarbios tik tuo atveju, jei žinote, ką iš tikrųjų skaitote. Štai ką pagrindinė metrika reiškia jūsų realiai{1}}pasaulio programai.

Suprasti BHmax -, ką tai iš tikrųjų reiškia jūsų programai

BHmax (didžiausias energijos produktas) yra vienintelis svarbiausias nuolatinių magnetų stiprumo rodiklis. Jis matuoja, kiek magnetinės energijos sukaupia magnetas tūrio vienete, išreikštą MGOe (Megagauss{1}}Oersteds).

Paprasčiau tariant: didesnis BHmax=stipresnis magnetinis laukas iš mažesnio, lengvesnio magneto. Inžinieriams, dirbantiems su mažai vietos ir svorio apribojimais, šis skaičius tiesiogiai veikia jų dizainą.

Įvertinimų palyginimo lentelė (NdFeB vs SmCo)

Prievarta - Paslėpto stiprumo metrikos inžinieriai dažnai nepastebi

Koercyvumas (Hci) matuoja magneto atsparumą išmagnetinimui, nesvarbu, ar tai būtų karščio, priešingų magnetinių laukų ar elektros šuolių. Magnetas su dideliu BHmax, bet mažu koercyvumu gali visam laikui prarasti lauką veikiant įtempiams.

Čia SmCo tyliai lenkia. Esant aukštesnei temperatūrai, SmCo išlaiko žymiai didesnę koerciciją nei standartinės NdFeB klasės. Jei jūsų taikymas yra susijęs su dinamine magnetine aplinka, varikliais, pavaromis, jutikliais su svyruojančiomis apkrovomis, koercicija gali būti svarbiau nei BHmax.

Nenurodykite tik stipriausio magneto. Nurodykite tą, kuris išlieka tvirtas jūsų tikromis darbo sąlygomis.

Temperatūros efektyvumas - Kur tikras skirtumas

Jei yra vienas skyrius, kuris labiau nei bet kuris kitas lemia jūsų magneto pasirinkimą, tai yra jis.

Kaip temperatūra veikia magnetinę jėgą

Kiekvienas nuolatinis magnetas praranda srauto tankį kylant temperatūrai; tai yra fizika. NdFeB nuo SmCo skiriasi tuo, kaip greitai atsiranda nuostoliai.

Pagrindinė metrika yra temperatūros pastovumo koeficientas (Br):

NdFeB: nuo -0,08% iki -0,12% vienam statumo laipsniui, reikšmingas nuosmukis

SmCo: nuo -0,03% iki -0,045% vienam laipsniui, laipsniškas, labai stabilus

Praktiškai kiekvieną 100 laipsnių pakilimą jūsų NdFeB magnetas praranda maždaug 3 kartus didesnį lauko stiprumą nei lygiavertis SmCo magnetas. Ši spraga tampa labai svarbi uždaruose varikliuose, erdvėlaivių sistemose ir po-automobilių komponentuose, kuriuose nuolat kaupiasi šiluma.

Maksimali darbinė temperatūra - nuo galvos- iki-

Čia specifikacijos tampa lemiamos:

Standartinis NdFeB: maksimalus 80 laipsnių

Aukštos{0}}klasės NdFeB (SH/UH/EH/AH serija): iki 200 laipsnių

SmCo 1:5: iki 250 laipsnių

SmCo 2:17: iki 350 laipsnių

Curie temperatūra pasakoja dar aštresnę istoriją: 320–460 laipsnių NdFeB ir 700–800 laipsnių SmCo. Esant 250 laipsnių kampui, SmCo 2:17 išlaiko daugiau nei 95 % kambario -temperatūros srauto. Standartinis NdFeB toje pačioje temperatūroje? Jūs matote 40–60 % nuostolių - nuolatinį ir nepataisomą.

Šiluminio dviračio patvarumas

Vieni{0}}temperatūros įvertinimai neatskleidžia visos istorijos. Tikrieji panaudojimai kartojasi per šilumą ir tas pasikartojantis stresas kaupiasi.

Po 1000 terminių ciklų:

SmCo: mažiau nei 1 % srauto nuostoliai

NdFeB: 3–5 % srauto praradimas

Laikui bėgant šis skirtumas tiesiogiai virsta produkto naudojimo trukme. SmCo magnetai patikimai tarnauja 20–30 metų net ir esant dideliam šilumos kiekiui. NdFeB naudojant aukštą-šilumą, paprastai reikia keisti kas 5–10 metų.

Jei jūsų dizainas nuolat arba su pertraukomis įkaista, šiluminio ciklo patvarumas nėra antraeilis dalykas. Tai pakeitimo kaina, kurios laukia.

Atsparumas korozijai - Kuris magnetas atlaiko atšiaurią aplinką?

Magnetinis stiprumas nieko nereiškia, jei magnetas korozuoja, pleiskanoja ir sugenda įrenginio viduje.

NdFeB korozijos pažeidžiamumas

Neodimio magnetuose yra apie 65% geležies ir geležis korozuoja. Be apsaugos NdFeB greitai oksiduojasi, susilpnindamas magnetinį lauką ir užteršdamas aplinkinius komponentus.

Sprendimas yra paviršiaus padengimas. Pagrindinės jūsų parinktys:

Nikelis-Varis-nikelis (Ni-Cu-Ni):labiausiai paplitusi, tvirta bendrosios paskirties{0}}apsauga

Epoksidas:puikiai tinka drėgnai ar cheminei aplinkai

Cinkas, auksas:specialioms programoms su specifiniais aplinkosaugos reikalavimais

Aukštos-kokybės padengtas NdFeB gali išlaikyti 1 000 valandų druskos purškimo testą, tačiau dangos vientisumas yra viskas. Pakanka įbrėžimo, drožlės ar skylutės, kad korozija pradėtų pažeisti magnetą iš vidaus.

SmCo natūralus atsparumas korozijai

SmCo magnetuose yra maždaug 65 % kobalto – natūralaus korozijai{1}}atsparaus metalo. Tai suteikia SmCo būdingą pranašumą, kurio jokia danga negali visiškai pakartoti: apsauga, kuri yra įmontuota pačioje medžiagoje.

Daugumoje darbo aplinkų, įskaitant vidutinę drėgmę, sūrų orą ir nedidelį cheminių medžiagų poveikį, SmCo veikia patikimai ir nereikia paviršiaus apdorojimo. Tai pašalina visą jūsų dizaino gedimo režimą.

Tai labai svarbu jūrinei įrangai, jūriniams jutikliams, medicininiams implantams ir cheminio apdorojimo programoms.

Praktinis vadovas

Štai paprastas būdas apie tai galvoti:

Sausa, kontroliuojama patalpų aplinka. Padengtas NdFeB yra pakankamas ir ekonomiškas{1}}

Drėgna, lauko ar-druskos paveikta aplinka, SmCo arba aukščiausios kokybės-NdFeB padengtas NdFeB su patvirtintu suderinamumu.

SmCo yra žymiai saugesnis pasirinkimas cheminiam arba jūriniam panardinimui.

Kaina, tiekimo grandinė ir visos nuosavybės išlaidos

Magneto kaina retai atitinka tikrąją jo naudojimo kainą. Štai kaip teisingai apie tai galvoti.

Vieneto kainos palyginimas

Nominaliąja verte išlaidų skirtumas yra didelis:

NdFeB:mažesnė vieneto kaina, kurią lėmė gausus geležies kiekis ir didelės gamybos apimtys

SmCo:paprastai2–3 kartus brangiauvienetui, dėl kobalto ir samariumo žaliavos sąnaudų bei sudėtingesnių gamybos procesų

Jei biudžetas yra pagrindinis jūsų apribojimas, NdFeB yra akivaizdus atskaitos taškas. Tačiau sustabdžius palyginimą, sprendimai dėl viešųjų pirkimų yra klaidingi.

Kainų nepastovumas ir tiekimo grandinės rizika

Štai ką reikia atsižvelgti į jūsų biudžeto prognozę: pastaraisiais metais neodimio kainos svyravo net 300 % dėl Kinijos eksporto politikos, kasybos produkcijos pokyčių ir pasaulinės retųjų žemių paklausos.

„SmCo“ bazinės išlaidos yra didesnės, tačiau jos kainodara istoriškai buvo stabilesnė ir labiau nuspėjama per kelių{0}}metų viešųjų pirkimų ciklus.

Abi medžiagos daugiausia tiekiamos iš Kinijos. Tai reiškia, kad tiekėjo patikimumas, pristatymo laiko nuoseklumas ir kokybės kontrolė nėra antriniai aspektai; jie yra jūsų tiekimo grandinės rizikos valdymo pagrindas.

Bendros nuosavybės išlaidos - Sumanesnis išlaidų įvertinimo būdas

Tai yra skaičiavimas, kurį dauguma pirkėjų praleidžia, ir tai yra pats svarbiausias.

Kai atsižvelgsite į visą pasirinkto magneto gyvavimo ciklo kainą, vaizdas labai pasikeis:

Taikymo vadovas - Kuris magnetas kokiai pramonei?

Geriausias magnetas nėra pats stipriausias; jis sukurtas būtent tai, ko reikalauja jūsų programa.

Aviacija ir gynyba

Ekstremalios temperatūros (nuo -55 laipsnio iki +200 laipsnio +), atsparumas radiacijai, nulinis gedimų tolerancija

Orientacinės sistemos, palydoviniai jutikliai, kariniai giroskopai, UAV pavaros

SmCo stabilumas veikiant spinduliuotei daro jį išskirtinai pritaikytu naudoti kosmose

EV ir automobilių varikliai

Maksimalus energijos tankis, mažesni, lengvesni varikliai, geresnis EV diapazonas

Po-gaubtu arba uždarose didelio-šilumos zonose: naudokite SH/UH/EH klasės NdFeB arba perjunkite į SmCo

BLDC varikliai, PMSM pavaros, vairo stiprintuvo davikliai

Pramoniniai varikliai ir vėjo turbinos

Vėjo turbinų generatoriai: NdFeB dominuojantis

Aukštos{0}}tempos pramoniniai varikliai, alyvos ir dujų gręžinių įrankiai: pirmenybė teikiama SmCo

Magnetiniai separatoriai ir jungtys: priklauso nuo taikymo-

Medicinos prietaisai

MRT{0}}suderinama įranga: SmCo teikiama pirmenybė dėl stabilumo ir biologinio suderinamumo

Implantuojami įrenginiai: SmCo be{0}}dangos profilis sumažina užteršimo riziką

Didelio-tikslumo jutikliai ir chirurginiai įrankiai: abu tipai naudojami priklausomai nuo konstrukcijos

Buitinė elektronika

Išmanieji telefonai, ausinės, standieji diskai, nešiojami įrenginiai, robotika

Maksimalus stiprumas ir minimalus apimties sąnaudų efektyvumas, NdFeB laimi kiekvieną kartą

Kaip pasirinkti - praktinį sprendimų pagrindą

Palyginę stiprumą, temperatūrą, koroziją ir kainą, dauguma inžinierių pateikia tą patį klausimą: "Taigi, kurį iš jų aš iš tikrųjų nurodysiu?" Sąžiningas atsakymas yra tas, kad nėra universalaus nugalėtojo, tačiau visada yra teisingas atsakymas jūsų konkrečiai programai.

Išvada

Neodimio ir SmCo magnetai yra išskirtiniai, tačiau jie skirti įvairioms kovoms. Jei jums reikia didžiausio magnetinio stiprumo už mažiausią kainą, NdFeB yra jūsų atskaitos taškas. Jei jūsų programai reikalingas šiluminis stabilumas, atsparumas korozijai ir ilgalaikis -patikimumas ekstremaliose aplinkose, SmCo verta kiekvieno aukščiausios kokybės cento. Tinkamas pasirinkimas nėra susijęs su tuo, kuris magnetas yra stipresnis ant popieriaus; kalbama apie tai, kuris iš jų veikia jūsų konkrečiomis darbo sąlygomis metai iš metų. GME padėjome inžinieriams 60+ šalyse priimti būtent šį sprendimą. Nesvarbu, ar nurodote pasirinktinį NdFeB variklio magnetą, ar aukštos{7}}temperatūrinį SmCo agregatą, mūsų komanda pasiruošusi padėti.