63
63
Rys.6.5. Porównanie ..siły*' różnych magnesów trwałych: n) ferrytowe, b) Sm-Co, c) NdFeB
O skali i różnorodności zastosowań magnesów świadczy wielkość światowej produkcji* wynosząca obecnie kilkaset tysięcy ton rocznie o wartości około 2 bilionów USD (rys. 6.6).
Natężenie pola magnetycznego wytwarzanego przez magnes zależy od rodzaju użytego materiału oraz od jego kształtu. Materiały te w postaci magnesów trwałych stanowią obecnie główny nośnik postępu w dziedzinie maszyn elektrycznych (rys. 6.7).
Do produkcji magnesów trwałych nadają się związki międzymetaliczne o anizotropii jednoosiowej oraz o wysokiej temperaturze Curie. Do nich należą przede wszystkim fazy SmCot. Sm?Coi». Nd^FcnB. Sm«Fci*N» (7, II, 17]. One też znalazły zastosowanie do produkcji nowej generacji magnesów nanokompo-zytowych.
Tabela 63
Właściwości wybranych magnesów trwałych
Magnes |
Typ sieci |
gneso- wanie m |
Połę anizotropii (MA • m ') |
Temperatura Curie (K) |
Koercja (MA m') |
Iloczyn energii (BHU (kl • m ) |
SrFc,jO|» |
heksagonalny |
0.48 |
1.3 |
720 |
03 |
32 |
ALNICO |
heksagonalny |
1.34 |
0.4 |
1070 |
- |
80 |
SmCoj |
heksagonalny |
1.12 |
23,1 |
1020 |
14 |
200 |
SmjCoił |
rombocdryczny |
1.28 |
5,2 |
1193 |
0.9 |
240 |
Nd2Fe14B |
tetragonalny |
1.6 |
3.7 |
580 |
0.8 |
360 |
SmFeioVa |
tetragonalny |
0.9 |
4.0 |
620 |
0.7 |
36 |
Sm2Fęl7N, |
rombocdryczny |
1,4 |
93 |
610 |
2.2 |
95 |
Najbardziej rozpowszechnioną metodą otrzymywania magnesów jest metalurgia proszków. Dobry magnes jest materiałem wielofazowym. Przykładowo, magnesy Nd-Fe-B zawierają trzy fazy: NdjFeuB, NdFeaBa i Nd*Fe. Faza bogata w Nd (NdjFe), występująca na granicach ziaren fazy ferromagnetycznej i mająca istotny wpływ na koc reję magnesu, cechuje się niską odpornością korozyjną. To decyduje w konsekwencji o słabej odporności korozyjnej całego magnesu.
Rzeczywisty postęp w poprawianiu właściwości materiałów magnetycznie twardych, typu RE-3d, ukierunkowano na doskonalenie ich mikrostruktury. W zależności od zastosowanego procesu technologicznego (rozdz. 3) możemy modelować mikrostrukturę magnesu, a tym samym jego właściwości (rys. 6.8).