-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