Magnes neodymowy: magnes trwały, magnes stały wytwarzany z połączenia neodymu, żelaza i boru o składzie Nd2Fe14B. Produkowany jest metodami metalurgii proszków, czyli prasowania sproszkowanych komponentów w polu magnetycznym w podwyższonej temperaturze. Magnesy te wytwarzają bardzo silne pole magnetyczne, co przekłada się na dużą siłę przyciągania. Ich temperatura Curie wynosi od 310 °C.

Po operacji prasowania w polu magnetycznym następuje proces wyżarzania w podwyższonych temperaturach w piecach próżniowych lub w atmosferze ochronnej. Dlatego tak wytworzone magnesy nazywamy magnesami spiekanymi. Ponieważ neodym jest pierwiastkiem bardzo aktywnym chemicznie, magnesy te powlekane są warstwami ochronnymi np. niklową, cynkową, fosforanową. Warstwa niklu jest lepszym zabezpieczeniem niż warstwa cynku w przypadku magnesów neodymowych.

Wadą ich jest mała wytrzymałość mechaniczna i duża kruchość, podobnie jak i innych spiekanych magnesów, czyli ferrytowych i samar - kobalt. Jedynie magnesy alnico, Al - glin + Ni - nikiel + Co - kobalt, są stopem, w związku z tym mają większą odporność mechaniczną. Warto wspomnieć o magnesach neodymowych wiązanych, które również są dosyć odporne na uderzenia, ponieważ do ich formowania poza wymienionym już Nd2Fe14B stosuje się tworzywa sztuczne lub żywice.

Istnieje cała gama materiałów magnetycznych, z których formuje się spiekane magnesy neodymowe. Powstają one poprzez dodawanie domieszek różnych, najczęściej drogich pierwiastków do podstawowego składu Nd2Fe14B. Dzięki tym domieszkom możliwe jest stworzenie materiałów odpornych na wysoką temperaturę. Maksymalna temperatura pracy spiekanych magnesów neodymowych waha się od 80 do 200 °C, w zależności od materiału magnetycznego. Istotny wpływ na wytrzymałość temperaturową tych magnesów ma także ich kształt, ściślej mówiąc magnes neodymowy wykonany z materiału wysokotemperaturowego nie rozmagnesuje się, jeżeli będzie odpowiednio wysoki. Przyjmuje się, że w takim przypadku stosunek średnicy do wysokości powinien wynosić minimum 0,7 lub magnes powinien być zamontowany w obwodzie magnetycznym. Dużo lepsze współczynniki temperaturowe remanencji i koercji oraz wytrzymałość temperaturową, temperatura Curie 800 °C, mają magnesy samar-kobalt, jednak materiały mają one niższą indukcję remanencji oraz gęstość energii magnetycznej od magnesów neodymowych i są od nich droższe.




Magnesy neodymowe powstają z połączenia neodymu, boru i żelaza. Pierwiastki w postaci sproszkowanej prasuje się w polu magnetycznym, a następnie są wyżarzane. Wyżarzanie polega na ogrzewaniu do określonej temperatury i studzeniu. Proces wykonuje się w celu uzyskania pożądanego kształtu magnesu. Neodym charakteryzuje się dużą aktywnością chemiczną, dlatego gotowe magnesy powleka się warstwą ochronną. Głównie są one niklowane lub cynkowane.

Kiedy powstały magnesy neodymowe?
Pierwsze magnesy neodymowe wytwarzające stałe pole magnetyczne powstały już w latach 80. XX wieku. Ich rozpowszechnienie pozwoliło na rozwój przemysłu elektronicznego i cały czas wspiera jego stopniową miniaturyzację, czego jesteśmy świadkami. Produkcja tabletów, smartfonów oraz innych nowoczesnych urządzeń elektroniki użytkowej nie byłaby możliwa, gdyby w ich konstrukcji nie zastosowano właśnie magnesów neodymowych. Magnesy neodymowe znajdują zastosowanie także w branży samochodowej i metalurgicznej. Są również nieodłącznym elementem rosnącej liczby dziecięcych zabawek.

Czym charakteryzują się magnesy neodymowe?
Magnesy neodymowe charakteryzują się bardzo dużą siłą przyciągania. Uważa się je za najsilniejsze na świecie. Przyciągają przedmioty, posiadają w składzie żelazo, kobalt, nikiel czy gadolin. Niezwykłą moc magnesów neodymowych najlepiej ilustruje przykład. Magnes, który mieści się w rozpostartej dłoni jest w stanie przyciągnąć przedmiot o wadze do 300 kilogramów.

Duża moc to nie jedyna zaleta neodymów. Magnesy neodymowe zostały zaprojektowane w taki sposób, aby służyć jak najdłużej. Pozostawiony w standardowych warunkach magnes neodymowy jest długowieczny. Przyjmuje się, że utrata właściwości magnetycznych wynosi niecały 1% rocznie. To oznacza, że magnes pozostawiony w temperaturze pokojowej, na który nie oddziałują negatywne warunki zewnętrzne, będzie działał ponad 100 lat.

Jak postępować z magnesami neodymowymi?
Wybierając magnesy neodymowe dla poszczególnych zastosowań należy pamiętać o tym, że nie mogą być one eksploatowane w wysokich temperaturach. Co to oznacza? Magnes neodymowy wystawiony na działanie wysokiej temperatury traci swoje właściwości. W przypadku magnesów klasy N50 i N52 będzie to 70°C, dla magnesów klasy N42 i N45 80°C, a dla magnesów klasy N35 90°C. Dlatego zaleca się przechowywanie magnesów w temperaturze pokojowej w pomieszczeniu o standardowej wilgotności powietrza. Co ważne, magnes neodymowy może stracić swoje właściwości także w wyniku nieumiejętnej obróbki mechanicznej. Gotowego magnesu nie można więc ciąć lub wykonywać w nim dodatkowych otworów. Neodymów nie można również spawać, ani lutować. W praktyce oznacza to, że jakiekolwiek prace związane z obróbką magnesów neodymowych są możliwe do przeprowadzenia wyłącznie w określonych warunkach otoczenia przez doświadczone i wykwalifikowane osoby.