18
-H
B
B H(B H )m a x0
P
(B H )
2
0
2
0maxmax 4
1
4 sst J
MBH
Dreapta de sarcinăşi punctele
corespunzătoarede funcţionare pentru
un magnet cilindric cu cu
diferite raporturi l/d.
Curba de demagnetizare şi dependenţa produsului (BH)max de inducţia magnetică.
Determinarea produsului (BH)ma din curba
de demagnetiare.
Otelur
iOteluri
Alnico
Ferite
cu S
r
SmCo5
Sm2C
o17
NdFeB
sin
teriz
at
(BH)max٠5 [kJ/m3]
Br [mT]
JHC [kA/m]
PONDEREA TIPURILOR DE MAGNETI PE PIATA MAGNETILOR
In anul 1999 vanzarile de magneti au atins cifra de 6 bilioane de dolari
Ferite dureNdFeB
SmCoAlnico
Alte tipuri
Material Cost mediu[$/lb]
(BH)max
mediu[MGOe]
Cost specific
[$/MGOe]
Ferite dure 2 3,5 0,6
Nd-Fe-B 95 30 3,2
Sm-Co 250 22 11,4
Alnico 25 8 3,1
PtCo 8.000 10 800
Ferite legate 2 1,5 1,3
Nd-Fe-B legaţi 90 5 18
Sm-Co legaţi 180 7 25,7
Costuri specifice pentru principalii magneţi permanenţi
T. Abraham, Int. J. Powder Metall., 31 (1995), 133-136
Mecanisme de coercitivitate
• Anizotropie de formǎ –
• particule unidomeniale cu raportul l/d mare: pot fi – particule Fe-Co cu l/d mare
• sau aliaje care prezintǎ descompunere spinodalǎ (magnetii Alnico, CuNiCo, CuNiFe, CrFeCo, etc.)
• Anizotropie magnetocristalinǎ mare –
structuri hexagonale sau tetragonale (axele u.m.)
• magneţii pe bazǎ de pamanturi rare (SmCo5, Sm2(Co,Fe,Cu,Zn)17, Nd2Fe14B,
• feritele hexagonale cu Sr – SrFe12O19
• magnetii de tipul MnAl, Co-Pt, etc.
CUM AR TREBUI SA FIE UN MAGNET CUM AR TREBUI SA FIE UN MAGNET IDEAL?IDEAL?
• Produs energetic (BH)max cât mai mare;
• Magnetizare (inducţie) de saturaţie foarte mare;
• Magnetizare (inducţie) remanentǎ foarte
mare;
• Usurinţǎ în magnetizare;
• Câmp coercitiv foarte mare;
• Temperaturǎ Curie foarte mare;
• Coecifienţi de temperaturǎ pentru Br si MHC mici;
• O bunǎ rezistenţǎ la coroziune;
• Preţ de cost redus;
• Rezistivitate electricǎ mare;
• Rezistenţǎ mecanicǎ bunǎ.
PRCo5 (PR = Y, Sm, Ce, La, Nd, Pr sau
amestecuri de pământuri rare)PR-Co SmCo5, anul 1967, (notaţie simplificată 1:5)
sistemele PR-Co si PR-Ni
PR2Co17, anul 1978 (notaţie simplificată 2:17)(PR-Fe, PR-Mn, PR-Cr, etc)
PR-Fe : Nd 2Fe14B (primii magneţi cu Nd2Fe14B – 1984)
Coercitivitatea : atribuită în principal învelişurilor electronice ale ionilor Sm3+ şi Nd3+, respectiv nivelelor 4f.
Magneţi pe bază de pământuri rare
Preparea aliajului prin topire în vid sau coreducere,turnare sau răcire rapidă
Pre-măcinare, sub 500 m
Măcinare fină, sub 10 m
Controlul şi corectarea compoziţiei
Alinierea particulelor şi presareapulberii
Sinterizare şi tratament termic
Calibrare
Acoperire
Magnetizare
Schema procedeului tehnologic de producere a magneţilor sinterizaţi
pe bază de pământuri rare
Curbele de demagnetizare şi structura magneţilor Nd-Fe-B obtinuţi prin 3 procedee [143] : a – magneţi legaţi, b – magneţi produşi prin presare la cald, c – magneţi produşi prin procedeul “die-upset”
J.F. Herbst, J.J. Croat, J. Magn. Magn. Mater., 100 (1991), 57-78
R.H.J. Fastenau, E.J. Van Loenen, J. Magn. Magn. Mater., 157-158 (1996), 1-6
Dezvoltarea producţiei de magneţi Ne-Fe-B
MAGNETII PE BAZA DE SmCo (1:5)MAGNETII PE BAZA DE SmCo (1:5)
SI CERINTELE MAGNETULUI IDEAL – SI CERINTELE MAGNETULUI IDEAL –
TABLOU COMPARATIVTABLOU COMPARATIV
•Produs energetic (BH)max cât mai mare;
•Magnetizare (inducţie) de saturaţie foarte
mare;
•Magnetizare (inducţie) remanentǎ foarte
mare;
•Usurinţǎ în magnetizare;
•Câmp coercitiv foarte mare;
•Temperaturǎ Curie foarte mare;
•Coecifienţi de temperaturǎ pentru Br si MHC
mici;
•O bunǎ rezistenţǎ la coroziune;
•Preţ de cost redus;
•Rezistivitate electricǎ mare;
•Rezistenţǎ mecanicǎ bunǎ.
– Bun
– Bun
– Bun
– Ecelent
– Excelent
– Excelent
– Excelent
– Moderat
– Slab
– Slab
– Slab
MAGNETII PE BAZA DE SmCo (2:17)MAGNETII PE BAZA DE SmCo (2:17)
SI CERINTELE MAGNETULUI IDEAL – SI CERINTELE MAGNETULUI IDEAL –
TABLOU COMPARATIVTABLOU COMPARATIV
•Produs energetic (BH)max cât mai mare;
•Magnetizare (inducţie) de saturaţie foarte
mare;
•Magnetizare (inducţie) remanentǎ foarte
mare;
•Usurinţǎ în magnetizare;
•Câmp coercitiv foarte mare;
•Temperaturǎ Curie foarte mare;
•Coecifienţi de temperaturǎ pentru Br si MHC
mici;
•O bunǎ rezistenţǎ la coroziune;
•Preţ de cost redus;
•Rezistivitate electricǎ mare;
•Rezistenţǎ mecanicǎ bunǎ.
– Bun
– Bun
– Bun
–Slab
– Excelent
– Excelent
– Excelent
– Bun
– Slab
– Slab
– Slab
MAGNETII SINTERIZATI NdFeBMAGNETII SINTERIZATI NdFeB
SI CERINTELE MAGNETULUI IDEAL – SI CERINTELE MAGNETULUI IDEAL –
TABLOU COMPARATIVTABLOU COMPARATIV
•Produs energetic (BH)max cât mai mare;
•Magnetizare (inducţie) de saturaţie foarte
mare;
•Magnetizare (inducţie) remanentǎ foarte
mare;
•Usurinţǎ în magnetizare;
•Câmp coercitiv foarte mare;
•Temperaturǎ Curie foarte mare;
•Coecifienţi de temperaturǎ pentru Br si MHC
mici;
•O bunǎ rezistenţǎ la coroziune;
•Preţ de cost redus;
•Rezistivitate electricǎ mare;
•Rezistenţǎ mecanicǎ bunǎ.
– Excelent
– Excelent
– Excelent
– Excelent
– Bun
– Slab
– Slab
– Slab
– Moderat
– Slab
– Slab
