Nam châm đất hiếm NdFeB là loại nâm châm vĩnh cửu được tạo ra từ các vật liệu từ cứng của các hợp kim hoặc hợp chất các kim loại đất hiếm và kim loại chuyển tiếp mà điển hình là 2 họ SamCo (SmCo) và Neodymium (NdFeB).

Đây là hai loại nam châm tốt nhất hiện nay, là vật liệu cơ bản quan trọng để tiết kiệm năng lượng và phát triển công nghiệp xanh.

#1. Nam châm đất hiếm NdFeB (hay còn gọi là Neodymium, nam châm trắng):

Được làm từ hợp kim neodymium, sắt tinh khiết và bo tạo thành Nd2Fe14B (thường được gọi tắt là nam châm NdFeB). Đây là loại nam châm vĩnh cửu mạnh nhất hiện nay có tích năng lượng từ 57 MGOe. Nếu so sánh cùng khối lượng và kích thước với các loại nam châm vĩnh cửu khác thì nam châm NdFeB có trọng lượng nhẹ hơn nhưng có lực từ cao hơn nên nó được sử dụng rộng rãi.

thong-so-ky-thuat-ndfeb

Liên hệ báo giá ngay

#2. Nam châm đất hiếm SmCo:

Là các nam châm vĩnh cửu hệ nam châm SmCo có nhiệt độ Curie (nhiệt độ mà ở đó nam châm mất đi từ tính) rất cao, có thể đạt tới 1100 độ C và có lực kháng từ cực lớn (tới vài chục kOe). Nhờ đó nó được sử dụng trong các ứng dụng nhiệt độ cao (ví dụ trong động cơ phản lực…).

Nam châm đất hiếm Neodymium dễ bị oxi hóa dẫn đến rỉ sét, gây ra sự suy giảm về lực từ. Để tránh điều này, nhà sản xuất mạ lớp bảo vệ để ngăn chặn tiếp xúc với không khí. Mạ niken hoặc đồng là những phương pháp tiêu chuẩn, hoặc có thể mạ Zn hay bao phủ lớp polymer, sơn bảo vệ cũng được sử dụng.

Kỹ thuật chế tạo:

Phương pháp phổ biến để chế tạo nam châm Neodymi là kỹ thuật luyện kim bột và thiêu kết. Ban đầu hợp kim NdFeB được tạo ra bằng cách nấu chảy các đơn chất thành phần trong lò cao (thông thường Ndvà B thường được bù thêm vài % so với thành phần danh định do các chất này dễ bị ôxy hóa hoặc bay hơi). Trong quá trình nấu chảy, hợp kim được nấu trong môi trường bảo vệ để tránh ôxy hóa. Sau đó, hợp kim được nghiền thành bột mịn, sau đó được trộn với keo epoxy, ép thành hình sản phẩm, sau đó nung thiêu kết ở nhiệt độ cao trong môi trường bảo vệ. Quá trình ép có thể được hỗ trợ bởi từ trường để tạo dị hướng đơn trục. Quá trình nung thiêu kết được thực hiện ở nhiệt độ cao trong môi trường bảo vệ để tạo pha hợp chất, sau đó hạ về nhiệt độ thấp (1 vài trăm độ) để ổn định pha. Sau đó, nam châm đượcnạp từ trong từ trường cao và phủ keo bảo vệ.

Có thể thay thế công đoạn thiêu kết bằng kỹ thuật ép nóng. Người ta ép các bột trong từ trường ở nhiệt độ cao nhằm tạo ra pha và định hướng nam châm (tạo ra nam châm dị hướng).

Gần đây, người ta còn tiến hành tạo ra các nam châm đất hiếm giá thành rẻ với kiểu nam châm kết dính. Các bột hợp kim mịn được tạo ra sau khi nghiền các mảnh vụn hợp kim được chế tạo bằng công nghệ nguội nhanh, sau đó trộn keo epoxy và ép định hướng trong từ trường. Kỹ thuật này có ưu điểm là đơn giản và kinh tế hơn, nhưng sản phẩm cho phẩm chất thấp hơn nhiều so với nam châm thiêu kết.

Nam châm đất hiếm ndfeb hình khối

Ưu điểm của nam châm Neodimyum:

Lực từ mạnh, tập trung bề mặt.
Độ kháng từ cao.
Được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm nam châm công nghiệp.

Nhược điểm của nam châm trắng:

Độ bền kém do các nguyên tố đất hiếm có hoạt tính hóa học cao, dễ bị oxi hóa.
Giá thành cao (do chứa hàm lượng lớn các nguyên tố đất hiếm đắt tiền và các kỹ thuật chế tạo phức tạp).
Có nhiệt độ Curie tương đối thấp và có độ suy giảm phẩm chất do nhiệt độ lớn (Curie chỉ 312 độ C).

Ứng dụng:

Nam châm NdFeB đã thay thế nam châm ferrite trong nhiều vô số các ứng dụng trong công nghiệp hiện đại, bởi vì lực từ lớn hơn của nó cho phép người sử dụng tạo ra thiết bị bằng nam châm nhỏ hơn, nhẹ hơn.

Được sử dụng rộng rãi trong các động cơ, máy phát điện, điện thoại di động, máy in, dụng cụ, thiết bị…
Là nguyên liệu để chế tạo nên máy tuyển từ, bộ lọc nam châm.
Sử dụng để làm hộp cao cấp, bao da hitech, túi xách…