Jun 12, 2019

ネオジム - 鉄 - ホウ素磁石

ご伝言

最も広く使用されているタイプの希土類磁石であるネオジム磁石(NdFeB、NIB、またはNeo磁石とも呼ばれる)は、Nd 2 Fe 14 B正方晶構造を形成するためのネオジム、鉄、およびホウ素の合金から作られる永久磁石です。 1982年にGeneral MotorsとSumitomo Special Metalsによって独自に開発されたネオジム磁石は、市販されている最も強力な種類の永久磁石です。 コードレス工具のモーター、ハードディスクドライブ、磁気ファスナーなど、強力な永久磁石を必要とする現代の製品の多くの用途で、それらは他のタイプの磁石に取って代わりました。

ネオジムは強磁性の金属(より具体的には反強磁性の性質を示す)で、鉄と同じように磁化して磁石になることができますが、そのキュリー温度(その強磁性が消える温度)は19 K(-254°C)です。 )そのように純粋な形でその磁性は極端に低い温度でのみ現れる。 しかしながら、ネオジムと鉄のような遷移金属との化合物は、室温をはるかに超えるキュリー温度を有する可能性があり、これらはネオジム磁石を製造するために使用される。

ネオジム磁石の強度はいくつかの要因によるものです。 最も重要なことは、正方晶Nd 2 Fe 14 B結晶構造が非常に高い一軸磁気結晶異方性( A〜7 T-単位A / mでの磁界強度H対A・m 2の磁気モーメント)を有することである。 これは、材料の結晶が特定の結晶軸に沿って優先的に磁化するが、他の方向に磁化することは非常に困難であることを意味する。 他の磁石と同様に、ネオジム磁石合金は製造中に強力な磁場に整列した微結晶粒で構成されているため、それらの磁気軸はすべて同じ方向を向いています。 結晶格子がその磁化の方向を変えることに対する抵抗は、化合物に非常に高い保磁力または消磁されることに対する抵抗を与える。

ネオジム原子はまた、鉄中の(平均して)3とは対照的に、その電子構造中に4個の不対電子を有するので、大きな磁気双極子モーメントを有することもできる。 磁石の中では、不対電子が同じ方向に回転するように整列しているので、磁場が発生します。 これは、Nd Fe 14 B化合物に高い飽和磁化( s〜1.6Tまたは16kG)および典型的には1.3テスラを与える。 それ故、最大エネルギー密度は s 2に比例するので、この磁気相は大量の磁気エネルギーを貯蔵する可能性を有する( B H max 〜512kJ / m 3又は64MG・Oe)。 この磁気エネルギー値は、体積で「普通の」磁石の約18倍です。 この特性は、商業化される最初のタイプの希土類磁石であるサマリウムコバルト(SmCo)磁石よりもNdFeB合金の方が高い。 実際には、ネオジム磁石の磁気特性は、使用される合金組成、微細構造、および製造技術によって異なります。

Nd Fe 14 B結晶構造は、鉄原子とネオジム - ホウ素化合物の交互層として説明することができる。 反磁性ホウ素原子は直接磁性に寄与しないが、強力な共有結合により凝集力を向上させる。 比較的低い希土類含有量(12体積%)およびサマリウムおよびコバルトと比較したネオジムおよび鉄の相対的な豊富さは、ネオジム磁石をサマリウム - コバルト磁石よりも低価格にする。


お問い合わせを送る