Nam châm đất hiếm Neodymium là gì và cách chế tạo nam châm đất hiếm

Nam châm đất hiếm Neodymium
Nam châm đất hiếm NdFeB là loại nâm châm vĩnh cửu được tạo ra từ các vật liệu từ cứng của các hợp kim hoặc hợp chất các kim loại đất hiếm và kim loại chuyển tiếp mà điển hình là 2 họ SamCo (SmCo) và Neodymium (NdFeB). Nam châm đất hiếm là một loại nam châm chịu nhiệt tốt. 
Là các nam châm vĩnh cửu hệ nam châm SmCo có nhiệt độ Curie (nhiệt độ mà ở đó nam châm mất đi từ tính) rất cao, có thể đạt tới 1100 độ C và có lực kháng từ cực lớn (tới vài chục kOe). Nhờ đó nó được sử dụng trong các ứng dụng nhiệt độ cao (ví dụ trong động cơ phản lực…).
Nam châm đất hiếm Neodymium dễ bị oxi hóa dẫn đến rỉ sét, gây ra sự suy giảm về lực từ. Để tránh điều này, nhà sản xuất mạ lớp bảo vệ để ngăn chặn tiếp xúc với không khí. Mạ niken hoặc đồng là những phương pháp tiêu chuẩn, hoặc có thể mạ Zn hay bao phủ lớp polymer, sơn bảo vệ cũng được sử dụng.
nam cham dat hiem

Chế tạo nam châm đất hiếm
Phương pháp phổ biến để chế tạo nam châm đất hiếm Neodymium 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 Ndvà 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 ứng dụng đất hiếm 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 trộn 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. 

Chúng thường được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp, nơi mà một nam châm mạnh rất cần thiết. Một số ứng dụng nam châm đất hiếm trong cuộc sống có thể kể đến: tách kim loại, khai thác mỏ, xây dựng, thiết kế, in ấn, máy phát điện và các mục đích công nghiệp khác.