Редкоземельные магниты сделаны из редкоземельных элементов, которые имеют атомные номера в диапазоне от 57 до 71. Эти элементы названы так, потому что они считались редкими, когда они были впервые обнаружены, хотя теперь они, как известно, относительно распространены. Самый сильный и самый распространенный тип редкоземельных магнитов сделан из сплава неодима, железа и бора. Эти магниты были очень дорогими, когда они были впервые разработаны в конце 1970-х и начале 1980-х годов, но теперь они достаточно распространены, чтобы их можно было использовать в детских игрушках.
Измельчить твердые слитки из неодима и железа в порошок. Эта операция состоит из трех отдельных этапов. Слитки механически измельчаются на крупные частицы, а затем механически измельчаются на более мелкие кусочки. На последнем этапе эти частицы измельчают струей до очень сферических частиц, диаметр которых составляет всего несколько микрон.Струйное измельчение использует газ под высоким давлением в инертной атмосфере для получения очень мелких частиц и обеспечивает высокую степень контроля над конкретным размером частиц.
Уплотните порошок в форму. Стальные пресс-формы обеспечат окончательную форму магнита, а резиновые пресс-формы произведут необработанные кирпичи из неодимового сплава, которые будут сформированы позже. Сжать резиновые формы сразу со всех сторон, процесс, известный как изостатическое прессование.
Приложите магнитное поле к редкоземельным магнитам во время операции прессования. Используйте магнитное поле в диапазоне 4 тесла от очень мощного электромагнита вдоль оси намагничивания магнитов. Это значительно увеличит выравнивание магнитных частиц в сплаве и значительно улучшит магнитные свойства готового магнита.
Спекать редкоземельные магниты. Нагреть магнит в вакууме в печи для спекания до температуры около 1000 градусов Цельсия, что позволяет плавить неодим, но не железо или бор. Температура должна очень тщательно контролироваться, чтобы она не увеличивала размер отдельных частиц в магните. Этот специфический тип спекания известен как спекание в жидкой фазе и обеспечит магнитам их окончательную магнитную силу.
Сформируйте кирпичи с помощью резиновых форм. Измельчите кирпичи до желаемой общей формы и нарежьте их в окончательную форму. Покройте магниты, чтобы защитить их от сколов, так как они чрезвычайно хрупкие. Существует множество вариантов обработки поверхности редкоземельных магнитов в зависимости от конкретного применения. Наиболее распространенный выбор металлов включает золото, никель, олово и цинк. Редкоземельные магниты также часто покрыты эпоксидной смолой.