المواد المغناطيسية هي مواد خاصة جدًا تستخدم على نطاق واسع في مجالات مثل الأقراص المغناطيسية ومحركات السيارات الكهربائية. هناك الكثير من أنواع المواد المغناطيسية، ويعد مغناطيس NdFeB أحد المواد المغناطيسية المهمة. يتم استخدام مغناطيس NdFeB على نطاق واسع في العديد من المجالات، ولكن يحتاج الناس إلى توضيح سؤال مهم جدًا قبل استخدامه: ما هي الاختلافات والمزايا والعيوب بين NdFeB الملبد وNdFeB المستعبدين؟
أنواع مغناطيس ندفيب
يمكن تقسيم مغناطيس NdFeB إلى نوعين وفقًا لعمليات التصنيع المختلفة: NdFeB الملبد وNdFeB المرتبط. أدناه سوف نقدم بالتفصيل الفرق بين NdFeB الملبد و NdFeB المستعبدين.
متكلس ندفيب
يمكن القول أن NdFeB الملبد هو أقدم طريقة لتصنيع مغناطيس NdFeB. المواد الخام للمغناطيس هي النيوديميوم والحديد والبورون وما إلى ذلك. أولاً، يتم خلط مساحيق النيوديميوم والحديد والبورون بنسبة كيميائية معينة للحصول على خليط. يتم بعد ذلك إضافة عينة الخليط إلى القالب وإخضاعها لمعالجة الضغط حتى تتغير العينة تدريجيًا إلى شكل إبرة. يمكن أن يوفر هذا الشكل مساحة سطح كافية وفجوات بين بعضها البعض لتوفير قدرة امتصاص أفضل للعينة لتسهيل خطوة التكليس اللاحقة. في هذه الخطوة، تسمى إحدى العمليات بالتلبيد. في هذه العملية، تتم معالجة العينة بالحرارة تحت درجة حرارة وضغط مرتفعين لتلبدها في كتلة، وبالتالي استكمال تنقية الشكل وتكوين البنية المجهرية. تعتبر هذه المعالجة، التي تعتمد على درجة حرارة الفرن، خطوة تصنيع حاسمة تحدد بنية المغناطيس وخصائصه.
المستعبدين ندفيب
تختلف طريقة تصنيع NdFeB المستعبدين قليلاً عن طريقة تصنيع NdFeB الملبدة. أولاً، يتم خلط المواد الخام مثل النيوديميوم والحديد والبورون لتشكيل مسحوق مغناطيسي ذو جسيمات صغيرة، وهو أسهل في التشغيل والمعالجة في أشكال مختلفة من مسحوق النيوديميوم والحديد والبورون الملبد. يتم بعد ذلك إضافة عينة المسحوق المغناطيسي إلى القالب، وضغطها، وتجفيفها عند درجة حرارة 350 إلى 400 درجة. العملية التالية تسمى الترابط. في هذه العملية، يستمر تسخين عينة المغناطيس الموجودة في القالب إلى 1000 درجة. تحت درجة حرارة عالية وضغط مرتفع، يتم إذابة العينة وتشكيلها في شكل محدد في قالب الفولاذ المقاوم للصدأ.
الفرق بين ندفيب الملبد و ندفيب المستعبدين
1. الخصائص الميكانيكية لمغناطيس NdFeB المستعبد ضعيفة نسبيًا، ولكنها تتمتع بخصائص معالجة أفضل ويمكن معالجتها في أشكال مختلفة، وخاصة الأجزاء ذات الأشكال المعقدة. الخصائص الميكانيكية لبورون الحديد الملبد قوية نسبيًا، لكن شكله بسيط بشكل عام.
2. أداء مغناطيس NdFeB المرتبط أكثر موثوقية نسبيًا لأن العينة تخضع لعدد أقل من الروابط أثناء المعالجة، لذلك تكون عملية التصنيع أكثر استقرارًا. يعتبر NdFeB الملبد أكثر تطلبًا في عملية التصنيع، وخاصة خطوة التلبيد، والتي ستؤثر بشكل كبير على الخصائص المغناطيسية للعينة.
3. تكلفة عملية مغناطيس NdFeB الملبد أعلى، في حين أن تكلفة مغناطيس NdFeB الملبد أقل لأنه يمكن أن يحقق إنتاجًا ضخمًا ويقلل الحاجة المحددة للبدائل المخصصة في التصنيع.
4. مغناطيس NdFeB الملبد لديه مقاومة قوية للتآكل. بالمقارنة مع مغناطيس NdFeB المرتبط، فإن قدرتها على مقاومة الأكسدة والتآكل أفضل.
5. الخصائص المغناطيسية لمغناطيس NdFeB الملبد أكثر استقرارًا، في حين أن أداء مغناطيس NdFeB المستعبد لديه اختلافات معينة بسبب عمليات المعالجة والتصنيع المختلفة.
6. يتمتع مغناطيس NdFeB المرتبط بمقاومة أفضل للحرارة عند درجات الحرارة العالية ويمكنه تحمل درجات حرارة التشغيل الأعلى، بينما يتمتع مغناطيس NdFeB الملبد بمقاومة أقل للحرارة.
يستخدم NdFeB الملبد بشكل رئيسي في الإلكترونيات والمحركات والمعدات الطبية ولعب الأطفال والتعبئة والتغليف وآلات الأجهزة والفضاء وغيرها من المجالات، مثل محركات المغناطيس الدائم ومكبرات الصوت والفواصل المغناطيسية ومحركات أقراص الكمبيوتر ومعدات وأدوات التصوير بالرنين المغناطيسي، إلخ. يستخدم المستعبدين ندفيب على نطاق واسع في السيارات والإلكترونيات والاتصالات والمعدات الطبية وغيرها من المجالات، مثل معدات التشغيل الآلي للمكاتب، والآلات الكهربائية، والمعدات السمعية والبصرية، والأجهزة، والمحركات الصغيرة، وآلات القياس.
بشكل عام، يعتمد اختيار المواد على سيناريو التطبيق المحدد ومتطلبات الأداء. يستخدم NdFeB الملبد على نطاق واسع في المجالات التي تتطلب مغناطيسًا عالي الأداء نظرًا لخصائصه المغناطيسية العالية. في الوقت نفسه، يعتبر NdFeB المستعبد مناسبًا للأجهزة ذات المغناطيس الدائم ذات الأشكال المعقدة ومتطلبات دقة الأبعاد العالية نظرًا لتكلفتها المنخفضة وأداء المعالجة الجيد.
