Nam châm Neodymi hay nam châm Neodymi-Sắt-Bo, hoặc đôi khi còn được viết tắt là NdFeB là một loại nam châm đất hiếm được tạo ra từ hợp chất của Neodymi (Nd) - Sắt (Fe) - Bo (B), với công thức phân tử là Nd2Fe14B.
Nam châm Neodymi được cả General Motors Corporation (Mỹ) và Sumitomo Special Metals (Nhật Bản) đồng thời phát minh ra năm 1982 và hiện vẫn đang là loại nam châm vĩnh cửu mạnh nhất từng được biết.
 |
| Neodymium là một trong những kim loại đất hiếm lanthanide hoạt tính nhất |
Nam châm đất hiếm Neodymium là một kim loại hỗn hợp với thành phần kim loại đất hiếm (kim loại hỗn hợp) có thể được sử dụng để tạo ra nam châm cực mạnh. Nam châm đất hiếm Neodymium được biết đến tương đối mạnh để khối lượng của chúng, thậm chí với các nam châm nhỏ có khả năng hỗ trợ hàng ngàn lần trọng lượng của mình. Mặc dù một “hiếm có” đất kim loại, Neodymium là phổ biến rộng rãi, dễ dàng dẫn đến nguyên vật liệu có thể đạt được để sản xuất Neodymium. Bởi vì sức mạnh của họ, nam châm đất hiếm Neodymium được sử dụng trong một loạt các ứng dụng, bao gồm cả đồ trang sức, đồ chơi và thiết bị máy tính.
Neodymium
Số nguyên tử: 60
Kí hiệu nguyên tử: Nd
Trọng lượng nguyên tử: 144,242
Điểm nóng chảy: 1.021 độ C
Điểm sôi: 3.074 độ C
Nguồn gốc tên gọi
Neodymium có xuất xứ từ nguyên Hi Lạp Neos, nghĩa là mới, và didymos, nghĩa là song sinh. Tên gọi kết hợp nghĩa là cặp song sinh mới.
Khám phá lúc nào
Nguyên tố này được khám phá vào năm 1841 khi nhà hóa học người Thụy Điển Carl Gustaf Mosander trích xuất một oxide màu hoa hồng từ cerite, cái ông đặt tên là didymium, vì nó là một song sinh của nguyên tố lanthanum. Năm 1885, nhà hóa học người Áo Carl Auer von Welsbach đã tách didymium thành hai thành phần nguyên tố mới, neodymium và praseodymium.
Tính chất của Neodymium
Neodymium là một trong những kim loại đất hiếm lanthanide hoạt tính nhất và nhanh chóng oxy hóa trong không khí. Neodymium được bảo quản trong dầu hoặc bọc trong vật liệu plastic kín. Dạng kim loại có màu sáng và có ánh bạc.
Neodymium có thể được tìm thấy ở hai dạng thù hình, biến đổi từ một lục giác kép sang một lập phương tâm khối. Neodymium xuất hiện trong tự nhien có 7 đồng vị bền. Ngoài ra còn có 14 đồng vị phóng xạ khác.
Các nguồn Neodymium
Kĩ thuật trao đổi ion hoặc chiết dung môi là hai phương pháp được sử dụng để thu về neodymium từ muối của nó. Cũng có thể thu được nguyên tố này bằng cách khử các halide khan như NdF3 với kim loại calcium. Người ta còn biết vài kĩ thuật khác thu về neodymium.
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 Nd và 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 được nạp 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 chộn 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.
Ứng dụng nam châm đất hiếm Neodymium
Như Neodymium rất mạnh mẽ, sử dụng của họ rất linh hoạt. Chúng được sản xuất cho nhu cầu thương mại và công nghiệp. Ví dụ, một cái gì đó đơn giản như một mảnh đồ trang sức từ tính sử dụng một neo để giữ bông tai tại chỗ. Đồng thời, Neodymium đang được gửi vào không gian để giúp thu thập bụi từ bề mặt của sao Hỏa. Khả năng năng động Neodymium thậm chí còn dẫn đến chúng được sử dụng trong các thiết bị thí nghiệm bay lên. Ngoài này, Neodymium được sử dụng trong các ứng dụng như kẹp hàn, bộ lọc dầu, Geocaching, công cụ gắn kết, trang phục và nhiều hơn nữa.
Neodymium còn là một thành phần của didymium, dùng trong kính bảo hộ của thợ hàn và thợ thổi thủy tinh. Một số muối neodymium còn được dùng làm men màu. Nó còn chiếm gần 20% của vật liệu mischmetal dùng để chế tạo đá lửa cho bật lửa.
Quy trình cảnh báo đối với nam châm đất hiếm Neodymium
Người sử dụng các nam châm đất hiếm neodymium phải thận trọng khi xử lý chúng. Đầu tiên, để sử dụng chúng hàng ngày, điều quan trọng là phải theo dõi những nam châm có thể được tìm thấy bởi trẻ em. Nếu một trong số đó bị nuốt chửng, nó có thể chặn đường hô hấp và đường tiêu hóa. Nếu có nhiều hơn một nam châm được nuốt phải, chúng có thể kết nối và các vấn đề nghiêm trọng như hoàn toàn đóng cửa ra khỏi thực quản. Thực tế đơn giản của việc có nam châm bên trong cơ thể có thể dẫn nhiễm ot là tốt.
Ngoài ra, vì từ tính cực kỳ cao lớn NIB, họ có thể theo nghĩa đen bay qua một căn phòng nếu kim loại sắt từ có mặt. Bất kỳ một phần cơ thể bị bắt trong đường dẫn của một nam châm bay vút về phía một đối tượng, hoặc một vật bay vút về phía một nam châm, có nguy cơ nguy hiểm nghiêm trọng nếu các mảnh sao bay quanh. Bắt một ngón tay bị mắc kẹt giữa một nam châm và một đầu bảng có thể là đủ để phá vỡ xương ngón tay. Và nếu nam châm kết nối với một cái gì đó có đủ động lực và lực lượng, nó có thể vỡ ra, bắn mảnh bom nguy hiểm có thể đâm thủng da và xương trong nhiều hướng. Điều quan trọng là phải biết những gì trong túi của bạn và những gì là loại thiết bị hiện khi xử lý các nam châm như nam châm dẻo, nam châm điện … gây hại cho bạn.
Từ khóa tìm kiếm: siêu nam châm neodymium, từ neodymium là gì, nam châm neodymium lấy ở đâu, neodymium magnet, loa neodymium, quy trình chế tạo nam châm đất hiếm, thành phần nam châm, tìm hiểu về nam châm vĩnh cửu