Насколько сильны редкоземельные магниты?

Опубликовано

на

К

Магниты являются неотъемлемой частью многих технологий и приборов 21 века.

От крошечных магнитов на холодильник, на которых хранятся списки дел, до мощных, создающих магнитные поля для выработки электроэнергии ветряными турбинами, существует множество различных типов магнитов.

Сильнейшие в мире магниты, также известные как редкоземельные магниты, изготавливаются путем сплавления некоторых редкоземельных элементов с другими материалами.

Но насколько сильны редкоземельные магниты и что делает их такими мощными?

В приведенной выше инфографике используются данные First4Magnets для сравнения силы магнитов. Но прежде чем рассматривать самые сильные магниты, важно понять, как измерить силу магнитного поля.

Максимальное энергетическое произведение, измеряемое в мегагаусс-эрстедах (MGOe), является одним из основных показателей магнитной силы. Это произведение двух измерений: остаточной намагниченности магнита и его коэрцитивной силы.

У каждого магнита есть класс, который обычно обозначает его силу. Например, неодимовый магнит марки Н42 имеет силу 42МГОэ.

Чтобы представить силу двух распространенных марок редкоземельных магнитов в перспективе, вот как их сила сравнивается с обычными марками других постоянных магнитов:

Примечание. Несмотря на то, что неодимовый магнит N42 используется чаще, самым сильным магнитом является класс N52.

Неодим и самарий — два из 17 редкоземельных элементов — являются ферромагнитными, то есть обладают присущими им магнитными свойствами и могут намагничиваться. Эти металлы сначала добывают, очищают, а затем объединяют с такими материалами, как железо, бор и/или кобальт, чтобы получить самые прочные магнитные сплавы.

Неодимовые магниты обычно на одну треть состоят из неодима, а также железа и бора. Часть неодима в магнитах можно заменить празеодимом, другим редкоземельным материалом. По этой причине неодимовые магниты также известны как магниты NdPr.

Благодаря своей силе неодимовые магниты нашли применение в различных технологиях: от телефонов и ноутбуков до двигателей электромобилей. Фактически, по данным Adamas Intelligence,90% всех электродвигателей используются магниты NdPr. Поскольку эти магниты также обладают относительно высокой прочностью при меньшем размере, они также являются преобладающим выбором для ветряных турбин, что значительно снижает вес турбины.

Самарий-кобальтовые магниты обладают исключительной устойчивостью к экстремальным температурам. Эти магниты могут работать при температурах до-270℃ до 350℃ а также обладают высокой устойчивостью к коррозии. Следовательно, они имеют важное применение в суровых морских условиях и технологиях с высокими рабочими температурами.

Мировые продажи электромобилей в прошлом году выросли более чем вдвое: с примерно 3 миллионов автомобилей в 2020 году до6,6 миллионав 2021 году. Аналогичным образом, возобновляемая энергетика расширяется рекордными темпами: ввод мощностей в 2022 году побьет рекорд, установленный в предыдущем году.

Учитывая это, неудивительно, что спрос на редкоземельные магниты, как ожидается, увеличится. По прогнозам, потребление неодимовых магнитов вырастет с более чем 100 000 тонн в 2020 году до300 000 тоннк 2035 году, когда электромобили и ветряные турбины будут стимулировать рост.

Тем не менее, цепочка поставок неодимовых магнитов по-прежнему вызывает беспокойство, поскольку Китай контролирует большую часть добычи, переработки и последующего производства магнитов редкоземельных металлов.

Как производится алюминий?

На карте: добыча полезных ископаемых в США по штатам.

Проблемы ESG для переходных металлов

Визуализация альтернативной стоимости непереработанных металлов в США

Визуализация металлов, которые можно купить за 1000 долларов

Таблица: самые дорогие металлы для аккумуляторов

Все металлы, которые мы добыли в 2021 году, в одной визуализации

Выбросы углерода при производстве переходных металлов в энергетике: диаграммы

От электросетей до электромобилей медь является ключевым строительным элементом современной экономики.

Опубликовано

на

К

Медь имеет решающее значение для всего: от электросетей до электромобилей и технологий возобновляемой энергетики.