Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике  
ElectricalSchool.info - большой образовательный проект на тему электричества и его использования. С помощью нашего сайта вы не только поймете, но и полюбите электротехнику, электронику и автоматику!
Электрические и магнитные явления в природе, науке и технике. Современная электроэнергетика, устройство электрических приборов, аппаратов и установок, промышленное электрооборудование и системы электроснабжения, электрический привод, альтернативные источники энергии и многое другое.
 
Школа для электрика | Правила электробезопасности | Электротехника | Электроника | Провода и кабели | Электрические схемы
Автоматизация | Тренды, актуальные вопросы | Передовые энергетические технологии | Обучение электриков | Контакты



Про электричество для начинающих в доступном изложении. Как работает электричество. Здесь нет сухих и нудных лекций, а просто и понятно объясняются все ключевые термины, самые важные понятия, законы и явления.

 

База знаний | Избранные статьи | Эксплуатация электрооборудования | Электроснабжение
Электрические аппараты | Электрические машины | Электропривод | Электрическое освещение

 Школа для электрика / База знаний / Электричество для чайников / Почему неодимовые магниты хрупкие?


 Школа для электрика в Telegram

Почему неодимовые магниты хрупкие?



Неодимовые магниты представляют собой смесь неодима, железа и бора. Эти магниты предлагают наилучшее соотношение полезности и цены.

До недавнего времени самыми сильными известными постоянными магнитами были материалы на основе самария и кобальта. Однако в 1982 году их превзошел материал с химическим составом Nd2Fe14B.

Этот материал в настоящее время является новейшим и самым сильным типом магнита с превосходными магнитными свойствами и самой высокой внутренней энергией, такой как остаточная намагниченность и плотность энергии.

Магниты этого типа способны выдерживать вес, в тысячу раз превышающий их собственный (магнит размером с небольшую монету может удерживать железный предмет весом около 10 кг).

Интересно, что цена производства неодимовых магнитов также ниже, чем у самарий-кобальтовых магнитов. Они относительно дешевы и малы для своей мощности.

Недостатками неодимовых магнитов являются их низкая термостойкость и хрупкость.

Такие магниты теряют свои магнитные свойства уже при температурах выше 80°С, а обычные ферритовые магниты годны к употреблению уже при температурах около 300°С.

Неодимовые магниты хрупкие и могут сломаться или расколоться от удара или давления. Они очень твердые и выглядят так, будто сделаны из блестящего, пластичного металла, однако они довольно хрупкие.

Поврежденный неодимовый магнит

Почему магниты хрупкие?

Хрупкость — естественное свойство сильных магнитов. Внешне они выглядят очень твердыми и цельными. Однако то, что вы видите на поверхности магнитов, — это лишь тонкая обработка поверхности магнитов никелем, цинком, медью, для водонепроницаемых магнитов — тефлоном, пластиком или резиной.

Поскольку неодимовые магниты содержат железо, покрытие защищает их от коррозии. Если используется поверхностная резина, она также защищает подложку, к которой прикрепляется магнит, например, от царапин, а также увеличивает трение, удерживающую способность магнитов на вертикальной поверхности.

Защитный поверхностный слой имеет толщину всего несколько микрометров (мкм). Он защитит магнит от воздействия внешней среды, но не от повышенного давления или удара.

Если неодимовый магнит, упадет на землю или произойдет сильный удар другим магнитом или опорным основанием, он может легко треснуть.

Магнит раскололся

Производственный процесс

Для лучшего понимания меньшей устойчивости магнитов к давлению и ударам кратко расскажем, как они на самом деле изготавливаются.

Чаще всего неодимовые магниты изготавливаются методом порошкового спекания. Неодимовая пыль размером в несколько микрон производится в атмосфере инертного газа, а затем спрессовывается в твердую стальную или резиновую форму.

Слой коррозионностойкого металла чаще всего наносится гальваническим способом.

После прессования в формах и нанесения защитного поверхностного слоя в намагничивателях происходит окончательное намагничивание.

Магниты окончательной формы производятся в стальных и резиновых формах, которые затем разделяются на отдельные магниты на шлифовальных машинах.

Чем  тоньше материал, тем более хрупкий магнит

Наиболее склонны к растрескиванию самые тонкие магниты, в основном магниты с отверстием и магнитные кольца с тонкой стенкой материала, например, неодимовый магнит с двумя отверстиями под винт с потайной головкой.

Проще говоря, магниты сделаны из прессованной и спеченной металлической пыли, поэтому они твердые, но при этом хрупкие.

Если ваш магнит упадет на твердую поверхность, он может сломаться или отколоться от магнита. Такая же опасность существует при столкновении магнитов друг с другом или при быстром и сильном защелкивании на опорном основании. Как правило, магниты также разваливаются, когда вы пытаетесь разрезать магнит и просверлить.

Неодимовые магниты по свойствам больше похожи на керамику, чем на металлы, хотя на первый взгляд кажутся цельнометаллическими.

Почему магниты нельзя сверлить или резать?

Сверление магнита

Сверлить или резать неодимовые магниты не очень возможно по следующим причинам:

  • Материал, из которого изготовлены магниты, очень хрупкий и при сверлении или резке образуется горючая пыль.
  • Магниты сильно нагреваются во время сверления и резки, что приводит к превышению температуры Кюри и размагничиванию магнитов и они перестают «работать».
  • Нарушение целостности приведет к нарушению защитного слоя магнита, такого как никелирование, цинкование или другие виды обработки. После этого магниты могут легко подвергаться коррозии.

Но есть магниты с отверстием...

Да, есть способы сверления магнитов, например алмазными наконечниками с постоянным водяным охлаждением. Однако производители сверлят будущие магниты перед их намагничиванием и имеют цельный защитный слой.

Некоторые типы магнитов также подходят для использования на открытом воздухе и являются водонепроницаемыми, например, магниты с пластиковым покрытием.

Обработка поверхности защищает магниты от воздействия влаги. Несмотря на это, они остаются относительно хрупкими. Будьте осторожны во время их установки.

Прорезиненная магнитная ручка

Вам нужны менее хрупкие магниты? Используйте магнитные крепления

Как предотвратить повреждение магнитов? Если необходимо использовать сильные магниты, например для изготовления магнитного держателя инструмента, то лучше использовать более прочные магнитные держатели.

Это сильные неодимовые магниты, которые также имеют антикоррозионную обработку поверхности. Кроме того, они заключены в прочный стальной корпус.

Стальной корпус защищает магнит от механических повреждений или ударов, а также усиливает удерживающую способность магнита.

Вы можете приобрести магнитные крепления разных размеров, форм, силы магнитного поля, с различными вариантами крепления.

Вы можете использовать магнитные круглые крепления с отверстием для завинчивания, прямоугольные крепления или, возможно, крепления с резьбовым штифтом и другие типы.

5 советов по предотвращению сколов магнита:

  • Избегайте ударов магнитов друг о друга. Каждый сильный удар магнита о другой магнит или о опорное основание может привести к его поломке;
  • Избегайте резки и сверления магнитов. Сверлить неодимовые магниты и резать их в любительских условиях невозможно;
  • Правильно храните магниты. Храните их идеально в том виде, в каком они были доставлены из магазина — с пластиковыми прокладками, завернутыми в защитную пленку и в коробке;
  • Используйте пластиковые или прорезиненные магниты. Они могут быть разных цветов, некоторые также доступны с отверстием под винт. Их преимуществом также является водонепроницаемость и возможность использования во внешней среде;
  • Используйте прочные магнитные крепления. Если вы планируете сделать, например, магнитный держатель инструмента, где естественно возникают удары, вам следует использовать прочные магнитные крепления. Это сильные неодимовые магниты, дополнительно запрессованные в защитный стальной корпус.

Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика