OteluriOteluri

Alnico

Ferite

cu Sr

SmCo5

Sm2Co1

7NdF

eB si

nteriz

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

25,77180Sm-Co legaţi

18590Nd-Fe-B legaţi

1,31,52Ferite legate

800108.000PtCo

3,1825Alnico

11,422250Sm-Co

3,23095Nd-Fe-B

0,63,52Ferite dure

Cost specific

[$/MGOe]

(BH)maxmediu

[MGOe]

Cost mediu[$/lb]

Material

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.

MAGNETII ALNICO SI CERINTELE MAGNETII ALNICO SI CERINTELE MAGNETULUI IDEAL MAGNETULUI IDEAL –– TABLOU TABLOU

COMPARATIVCOMPARATIV

•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.

– Slab

– Bun

– Bun

– Bun

– Slab

– Excelent

– Excelent

– Bun

– Slab

– Slab

– Moderat

MAGNETII PE BAZA DE FERITE SI MAGNETII PE BAZA DE FERITE SI CERINTELE MAGNETULUI IDEAL 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.

– Slab

– Slab

– Slab

– Moderat

– Moderat

– Moderat

– Slab

– Excelent

– Excelent

– Excelent

– Moderat

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 electroniceale 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 μm

Măcinare fină, sub 10 μm

Controlul şi corectarea compoziţiei

Alinierea particulelor şi presarea

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 NdFeBSI 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