مغناطيس النيوديميوم (Nd-Fe-B).هو مغناطيس أرضي نادر شائع يتكون من النيوديميوم (Nd)، والحديد (Fe)، والبورون (B)، والمعادن الانتقالية. لديهم أداء متفوق في التطبيقات بسبب مجالهم المغناطيسي القوي، وهو 1.4 تسلا (T)، وهي وحدة الحث المغناطيسي أو كثافة التدفق.
يتم تصنيف مغناطيس النيوديميوم حسب طريقة تصنيعه، أي متكلس أو مرتبط. لقد أصبحت المغناطيس الأكثر استخدامًا على نطاق واسع منذ تطويرها في عام 1984.
النيوديميوم في حالته الطبيعية هو مادة مغناطيسية حديدية ولا يمكن مغنطتها إلا عند درجات حرارة منخفضة للغاية. وعندما يتم دمجه مع معادن أخرى، مثل الحديد، يمكن مغنطته في درجة حرارة الغرفة.
يمكن رؤية القدرات المغناطيسية لمغناطيس النيوديميوم في الصورة الموجودة على اليمين.
نوعان من المغناطيسات الأرضية النادرة هما النيوديميوم والكوبالت السماريوم. قبل اكتشاف مغناطيس النيوديميوم، كانت مغناطيس كوبالت السماريوم هي الأكثر استخدامًا ولكن تم استبدالها بمغناطيس النيوديميوم بسبب تكلفة تصنيع مغناطيس كوبالت السماريوم.
ما هي خصائص مغناطيس النيوديميوم؟
السمة الرئيسية لمغناطيس النيوديميوم هي مدى قوتها بالنسبة لحجمها. يحدث المجال المغناطيسي لمغناطيس النيوديميوم عندما يتم تطبيق مجال مغناطيسي عليه ومحاذاة ثنائيات القطب الذري، وهي حلقة التباطؤ المغناطيسي. عند إزالة المجال المغناطيسي، يبقى جزء من المحاذاة في النيوديميوم الممغنط.
تشير درجات مغناطيس النيوديميوم إلى قوتها المغناطيسية. كلما ارتفع رقم الصف، كلما كانت قوة المغناطيس أقوى. تأتي الأرقام من خصائصها المعبر عنها بـ Mega gauss Oersteds أو MGOe، وهي أقوى نقطة في منحنى BH.
يبدأ مقياس الدرجات "N" عند N30 وينتقل إلى N52، على الرغم من أن مغناطيس N52 نادرًا ما يستخدم أو يستخدم فقط في حالات خاصة. يمكن أن يتبع الرقم "N" حرفين، مثل SH، مما يشير إلى قوة المغناطيس (Hc). كلما ارتفع Hc، زادت درجة الحرارة التي يمكن أن يتحملها المغناطيس الجديد قبل أن يفقد إنتاجه.
يسرد الرسم البياني أدناه الدرجات الأكثر شيوعًا لمغناطيس النيوديميوم المستخدمة حاليًا.
خصائص مغناطيس النيوديميوم
البقاء:
عند وضع النيوديميوم في مجال مغناطيسي، تصطف ثنائيات القطب الذرية. بعد إزالته من الحقل، يظل جزء من المحاذاة مكونًا نيوديميوم ممغنط. الثبات هو كثافة التدفق التي تبقى عندما يعود المجال الخارجي من قيمة التشبع إلى الصفر، وهو المغنطة المتبقية. كلما زاد الثبات، زادت كثافة التدفق. تتمتع مغناطيس النيوديميوم بكثافة تدفق تتراوح من 1.0 إلى 1.4 طن.
يختلف بقاء مغناطيس النيوديميوم اعتمادًا على كيفية تصنيعه. تحتوي مغناطيسات النيوديميوم الملبدة على T من 1.0 إلى 1.4. تحتوي مغناطيسات النيوديميوم المستعبدة على 0.6 إلى 0.7 طن.
الإكراه:
بعد مغنطة النيوديميوم، فإنه لا يعود إلى مغنطة الصفر. ولإعادتها إلى حالة المغنطة الصفرية، يجب أن يتم دفعها مرة أخرى بواسطة حقل في الاتجاه المعاكس، وهو ما يسمى بالإكراه. خاصية المغناطيس هذه هي قدرته على تحمل تأثير القوة المغناطيسية الخارجية دون إزالة المغناطيسية. الإكراه هو قياس الشدة اللازمة من المجال المغناطيسي لتقليل مغنطة المغناطيس إلى الصفر أو مقاومة المغناطيس لإزالة المغناطيسية.
يتم قياس الإكراه بوحدات الأورستد أو الأمبير التي تحمل علامة Hc. تعتمد قوة مغناطيس النيوديميوم على كيفية تصنيعها. تتمتع مغناطيسات النيوديميوم الملبدة بإكراه يتراوح بين 750 هرتز إلى 2000 هرتز، في حين أن مغناطيس النيوديميوم المرتبط لديها قوة إكراه تتراوح بين 600 هرتز إلى 1200 هرتز.
منتج الطاقة:
تتميز كثافة الطاقة المغناطيسية بأن القيمة القصوى لكثافة التدفق مضروبة في شدة المجال المغناطيسي، وهي مقدار التدفق المغناطيسي لكل وحدة مساحة سطحية. يتم قياس الوحدات بالتسلا لوحدات SI وجاوسها مع رمز كثافة التدفق B. كثافة التدفق المغناطيسي هي مجموع المجال المغناطيسي الخارجي H والاستقطاب المغناطيسي للجسم المغناطيسي J في وحدات SI.
يحتوي المغناطيس الدائم على مجال B في قلبه وفي محيطه. يُعزى اتجاه قوة المجال B إلى النقاط الموجودة داخل المغناطيس وخارجه. تشير إبرة البوصلة الموجودة في المجال B من المغناطيس إلى اتجاه المجال.
لا توجد طريقة بسيطة لحساب كثافة تدفق الأشكال المغناطيسية. هناك برامج كمبيوتر يمكنها إجراء الحساب. يمكن استخدام الصيغ البسيطة في الأشكال الهندسية الأقل تعقيدًا.
تقاس شدة المجال المغناطيسي بوحدة غاوس أو تسلا وهو المقياس الشائع لقوة المغناطيس، وهو مقياس لكثافة مجاله المغناطيسي. يستخدم مقياس غاوس لقياس كثافة تدفق المغناطيس. تبلغ كثافة التدفق لمغناطيس النيوديميوم 6000 غاوس أو أقل لأنه يحتوي على منحنى إزالة المغناطيسية بخط مستقيم.
درجة حرارة كوري:
درجة حرارة كوري، أو نقطة كوري، هي درجة الحرارة التي تتغير عندها المواد المغناطيسية في خواصها المغناطيسية وتصبح مغناطيسية. في المعادن المغناطيسية، تصطف الذرات المغناطيسية في نفس الاتجاه وتعزز المجال المغناطيسي لبعضها البعض. يؤدي رفع درجة حرارة الكوري إلى تغيير ترتيب الذرات.
يزداد الإكراه مع زيادة درجة الحرارة. على الرغم من أن مغناطيس النيوديميوم يتمتع بقوة قسرية عالية في درجة حرارة الغرفة، إلا أنه ينخفض مع ارتفاع درجة الحرارة حتى يصل إلى درجة حرارة الكوري، والتي يمكن أن تكون حوالي 320 درجة مئوية أو 608 درجة فهرنهايت.
بغض النظر عن مدى قوة مغناطيس النيوديميوم، فإن درجات الحرارة القصوى يمكن أن تغير ذراتها. التعرض لفترات طويلة لدرجات حرارة عالية يمكن أن يؤدي إلى فقدان خصائصها المغناطيسية تمامًا، والتي تبدأ عند 80 درجة مئوية أو 176 درجة فهرنهايت.
كيف يتم تصنيع مغناطيس النيوديميوم؟
العمليتان المستخدمتان لتصنيع مغناطيس النيوديميوم هما التلبيد والترابط. تختلف خصائص المغناطيس النهائي اعتمادًا على كيفية إنتاجها، حيث يكون التلبيد هو الأفضل بين الطريقتين.
كيف يتم صنع مغناطيس النيوديميوم
تلبيد
-
ذوبان:
يتم قياس النيوديميوم والحديد والبورون ووضعها في فرن الحث الفراغي لتشكيل سبيكة. تتم إضافة عناصر أخرى لدرجات معينة، مثل الكوبالت والنحاس والجادولينيوم والديسبروسيوم للمساعدة في مقاومة التآكل. يتم إنشاء التدفئة عن طريق التيارات الدوامة الكهربائية في الفراغ لإبعاد الملوثات. يختلف خليط السبائك الجديدة باختلاف الشركة المصنعة ودرجة مغناطيس النيوديميوم.
-
المسحوق:
يتم تبريد السبائك المنصهرة وتشكيلها إلى سبائك. يتم طحن السبائك بالنفث في جو من النيتروجين والأرجون لتكوين مسحوق بحجم ميكرون. يتم وضع مسحوق النيوديميوم في قادوس للضغط.
-
الضغط:
يتم ضغط المسحوق في قالب أكبر قليلاً من الشكل المطلوب من خلال عملية تعرف بالخلط عند درجة حرارة حوالي 725 درجة مئوية. الشكل الأكبر للقالب يسمح بالانكماش أثناء عملية التلبيد. أثناء الضغط، تتعرض المادة لمجال مغناطيسي. يتم وضعه في قالب ثانٍ ليتم ضغطه في شكل أوسع لمحاذاة المغنطة بالتوازي مع اتجاه الضغط. تتضمن بعض الطرق تركيبات لتوليد مجالات مغناطيسية أثناء الضغط لمحاذاة الجزيئات.
قبل إطلاق المغناطيس المضغوط، فإنه يتلقى نبضة إزالة المغناطيسية لتركه منزوع المغناطيسية لإنشاء مغناطيس أخضر، والذي ينهار بسهولة وله خصائص مغناطيسية ضعيفة.
-
تلبيد:
يقوم التلبيد، أو التكسير، بضغط وتشكيل المغناطيس الأخضر باستخدام الحرارة تحت نقطة الانصهار لمنحه خصائصه المغناطيسية النهائية. تتم مراقبة العملية بعناية في جو خامل وخالي من الأكسجين. يمكن للأكاسيد أن تدمر أداء مغناطيس النيوديميوم. ويتم ضغطه عند درجات حرارة تصل إلى 1080 درجة مئوية ولكن أقل من نقطة انصهاره لإجبار الجزيئات على الالتصاق ببعضها البعض.
يتم تطبيق التبريد لتبريد المغناطيس بسرعة وتقليل المراحل، وهي أنواع مختلفة من السبائك ذات الخصائص المغناطيسية الضعيفة.
-
بالقطع:
يتم طحن المغناطيس الملبد باستخدام أدوات قطع الماس أو الأسلاك لتشكيلها وفقًا للتفاوتات الصحيحة.
-
الطلاء والطلاء:
يتأكسد النيوديميوم بسرعة ويكون عرضة للتآكل، مما قد يؤدي إلى إزالة خصائصه المغناطيسية. وكحماية، يتم تغليفها بالبلاستيك أو النيكل أو النحاس أو الزنك أو القصدير أو أي أشكال أخرى من الطلاء.
-
مغنطة:
على الرغم من أن المغناطيس له اتجاه مغنطيسي، إلا أنه ليس ممغنطًا ويجب تعريضه لفترة وجيزة لمجال مغناطيسي قوي، وهو عبارة عن ملف من الأسلاك يحيط بالمغناطيس. تتضمن عملية المغنطة المكثفات والجهد العالي لإنتاج تيار قوي.
-
التفتيش النهائي:
تتحقق أجهزة عرض القياس الرقمية من الأبعاد وتتحقق تقنية مضان الأشعة السينية من سمك الطلاء. يتم اختبار الطلاء بطرق أخرى للتأكد من جودته وقوته. يتم اختبار منحنى BH بواسطة رسم بياني للتباطؤ لتأكيد التكبير الكامل.
الترابط
الترابط، أو الترابط بالضغط، هو عملية ضغط بالقالب تستخدم خليطًا من مسحوق النيوديميوم وعامل ربط إيبوكسي. يتكون الخليط من 97% مادة مغناطيسية و3% إيبوكسي.
يتم ضغط خليط الإيبوكسي والنيوديميوم في مكبس أو يتم بثقه ومعالجته في الفرن. نظرًا لأنه يتم ضغط الخليط في قالب أو وضعه من خلال البثق، يمكن تشكيل المغناطيس في أشكال وتكوينات معقدة. تنتج عملية الربط بالضغط مغناطيسات ذات تفاوتات ضيقة ولا تتطلب عمليات ثانوية.
المغناطيسات المضغوطة متناحية الخواص ويمكن مغنطتها في أي اتجاه، بما في ذلك تكوينات متعددة الأقطاب. يجعل رابط الإيبوكسي المغناطيس قويًا بدرجة كافية ليتم طحنه أو خراطته ولكن لا يمكن حفره أو استغلاله.
شعاعي متكلس
تعد مغناطيسات النيوديميوم ذات التوجه الشعاعي أحدث المغناطيسات في سوق المغناطيس. إن عملية إنتاج مغناطيسات محاذاة شعاعيًا معروفة منذ سنوات عديدة ولكنها لم تكن فعالة من حيث التكلفة. لقد أدت التطورات التكنولوجية الحديثة إلى تبسيط عملية التصنيع مما جعل إنتاج المغناطيسات ذات التوجه الشعاعي أسهل.
العمليات الثلاث لتصنيع مغناطيس النيوديميوم المحاذاة شعاعيًا هي قولبة الضغط متباين الخواص، والقذف الخلفي بالضغط الساخن، ومحاذاة المجال الدوار الشعاعي.
تضمن عملية التلبيد عدم وجود نقاط ضعف في هيكل المغناطيس.
الميزة الفريدة للمغناطيسات المحاذاة شعاعيًا هي اتجاه المجال المغناطيسي الذي يمتد حول محيط المغناطيس. يقع القطب الجنوبي للمغناطيس في داخل الحلقة، بينما يقع القطب الشمالي في محيطها.
مغناطيس النيوديميوم ذو التوجه الشعاعي متباين الخواص وممغنط من داخل الحلقة إلى الخارج. تعمل المغنطة الشعاعية على زيادة القوة المغناطيسية للحلقات ويمكن تشكيلها في أنماط متعددة.
يمكن استخدام مغناطيس حلقة النيوديميوم الشعاعي للمحركات المتزامنة، والمحركات المتدرجة، والمحركات بدون فرش DC لصناعات السيارات والكمبيوتر والإلكترونيات والاتصالات.
تطبيقات مغناطيس النيوديميوم
ناقلات الفصل المغناطيسي:
في العرض التوضيحي أدناه، يتم تغطية الحزام الناقل بمغناطيس النيوديميوم. يتم ترتيب المغناطيسات بحيث تكون أقطاب متناوبة متجهة للخارج مما يمنحها ثباتًا مغناطيسيًا قويًا. الأشياء التي لا تنجذب إلى المغناطيس تسقط بعيدًا، بينما يتم إسقاط المواد المغناطيسية الحديدية في صندوق التجميع.
محركات الأقراص الصلبة:
تحتوي محركات الأقراص الثابتة على مسارات وقطاعات تحتوي على خلايا مغناطيسية. تتم ممغنطة الخلايا عند كتابة البيانات على محرك الأقراص.
التقاطات الغيتار الكهربائي:
يستشعر لاقط الجيتار الكهربائي الأوتار المهتزة ويحول الإشارة إلى تيار كهربائي ضعيف لإرسالها إلى مكبر الصوت ومكبر الصوت. تختلف القيثارات الكهربائية عن القيثارات الصوتية التي تقوم بتضخيم صوتها في صندوق مجوف أسفل الأوتار. يمكن أن تكون القيثارات الكهربائية من المعدن الصلب أو الخشب مع تضخيم صوتها إلكترونيًا.
معالجة المياه:
تُستخدم مغناطيسات النيوديميوم في معالجة المياه لتقليل التقشر الناتج عن الماء العسر. يحتوي الماء العسر على نسبة عالية من المعادن من الكالسيوم والمغنيسيوم. مع معالجة المياه مغناطيسيًا، يمر الماء عبر مجال مغناطيسي لالتقاط القشور. لم يتم قبول التكنولوجيا بشكل كامل على أنها فعالة. وكانت هناك نتائج مشجعة.
مفاتيح ريد:
مفتاح القصب هو مفتاح كهربائي يتم تشغيله بواسطة مجال مغناطيسي. لديهم اتصالان وقصب معدني في مظروف زجاجي. تكون جهات الاتصال الخاصة بالمفتاح مفتوحة حتى يتم تنشيطها بواسطة المغناطيس.
تُستخدم مفاتيح Reed في الأنظمة الميكانيكية كأجهزة استشعار للقرب في الأبواب والنوافذ لأنظمة الإنذار ضد السرقة ومنع العبث. في أجهزة الكمبيوتر المحمولة، تقوم مفاتيح القصب بوضع الكمبيوتر المحمول في وضع السكون عند إغلاق الغطاء. تستخدم لوحات مفاتيح الدواسات الخاصة بأجهزة الأنابيب مفاتيح القصب الموجودة في حاوية زجاجية لجهات الاتصال لحمايتها من الأوساخ والغبار والحطام.
مغناطيس الخياطة:
تُستخدم خياطة النيوديميوم في المغناطيس في المشابك المغناطيسية على المحافظ والملابس والمجلدات أو المجلدات. تُباع مغناطيسات الخياطة في أزواج، حيث يكون أحد المغناطيسين + والآخر -.
مغناطيس أسنان:
يمكن تثبيت أطقم الأسنان في مكانها بواسطة المغناطيس الموجود في فك المريض. المغناطيس محمي من التآكل الناتج عن اللعاب بواسطة طلاء الفولاذ المقاوم للصدأ. يتم تطبيق نيتريد التيتانيوم السيراميكي لتجنب التآكل وتقليل التعرض للنيكل.
مصدات الأبواب المغناطيسية:
مصدات الأبواب المغناطيسية هي أداة توقف ميكانيكية تُبقي الباب مفتوحًا. يتأرجح الباب مفتوحًا، ويلمس المغناطيس، ويظل مفتوحًا حتى يتم سحب الباب من المغناطيس.
قفل المجوهرات:
تأتي مشابك المجوهرات المغناطيسية بنصفين وتباع كزوج. يحتوي النصفان على مغناطيس في غلاف من مادة غير مغناطيسية. حلقة معدنية في النهاية تربط سلسلة السوار أو القلادة. تتلاءم الأغطية المغناطيسية مع بعضها البعض مما يمنع الحركة من جانب إلى آخر أو القص بين المغناطيسات لتوفير ثبات قوي.
المتحدثون:
تقوم مكبرات الصوت بتحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية أو حركة. تقوم الطاقة الميكانيكية بضغط الهواء وتحويل الحركة إلى طاقة صوتية أو مستوى ضغط الصوت. يقوم تيار كهربائي، يتم إرساله عبر ملف سلكي، بإنشاء مجال مغناطيسي في مغناطيس متصل بالسماعة. ينجذب الملف الصوتي ويصده المغناطيس الدائم، مما يجعل المخروط المتصل به الملف الصوتي يتحرك ذهابًا وإيابًا. تخلق حركة المخاريط موجات ضغط تُسمع على شكل صوت.
حساسات الفرامل المانعة للانغلاق:
في الفرامل المانعة للانغلاق، يتم تغليف مغناطيس النيوديميوم داخل ملفات نحاسية في مستشعرات الفرامل. يتحكم نظام المكابح المانعة للانغلاق في معدل تسريع العجلات وإلغاء تسارعها من خلال تنظيم ضغط الخط المطبق على الفرامل. يتم أخذ إشارات التحكم، التي تولدها وحدة التحكم ويتم تطبيقها على وحدة تعديل ضغط الفرامل، من أجهزة استشعار سرعة العجلة.
تدور الأسنان الموجودة على حلقة المستشعر خلف المستشعر المغناطيسي، مما يؤدي إلى انعكاس قطبية المجال المغناطيسي الذي يرسل إشارة تردد إلى السرعة الزاوية للمحور. تمايز الإشارة هو تسارع العجلات.
اعتبارات مغناطيس النيوديميوم
باعتبارها أقوى وأقوى مغناطيس على وجه الأرض، يمكن أن يكون لمغناطيس النيوديميوم آثار سلبية ضارة. من المهم أن يتم التعامل معهم بشكل صحيح مع الأخذ في الاعتبار الضرر الذي يمكن أن يسببوه. وفيما يلي وصف لبعض الآثار السلبية لمغناطيس النيوديميوم.
الآثار السلبية لمغناطيس النيوديميوم
إصابة جسدية:
يمكن لمغناطيس النيوديميوم أن يقفز معًا ويضغط على الجلد أو يسبب إصابات خطيرة. يمكنهم القفز أو الضرب معًا من عدة بوصات إلى عدة أقدام. إذا كان الإصبع في الطريق، فمن الممكن أن ينكسر أو يتضرر بشدة. مغناطيس النيوديميوم أقوى من أنواع المغناطيس الأخرى. غالبًا ما تكون القوة القوية بينهما مفاجئة.
كسر المغناطيس:
مغناطيس النيوديميوم هش ويمكن أن يتقشر أو يتشقق أو يتشقق أو يتحطم إذا اصطدم ببعضه البعض، مما يؤدي إلى تطاير القطع المعدنية الحادة الصغيرة بسرعة كبيرة. مغناطيس النيوديميوم مصنوع من مادة صلبة وهشة. على الرغم من أنها مصنوعة من المعدن ولها مظهر معدني لامع، إلا أنها ليست متينة. وينبغي ارتداء حماية العين عند التعامل معها.
الابتعاد عن الأطفال:
مغناطيس النيوديميوم ليس ألعابًا. ولا ينبغي السماح للأطفال بالتعامل معهم. الصغيرة يمكن أن تشكل خطر الاختناق. إذا تم ابتلاع عدة مغناطيسات، فإنها تلتصق ببعضها البعض من خلال جدران الأمعاء، مما يسبب مشاكل صحية خطيرة، تتطلب جراحة طارئة فورية.
خطر على أجهزة تنظيم ضربات القلب:
يمكن لقوة مجال تبلغ عشرة غاوس بالقرب من جهاز تنظيم ضربات القلب أو مزيل الرجفان أن تتفاعل مع الجهاز المزروع. تُنشئ مغناطيسات النيوديميوم مجالات مغناطيسية قوية، والتي يمكن أن تتداخل مع أجهزة تنظيم ضربات القلب وأجهزة ICD والأجهزة الطبية المزروعة. يتم إلغاء تنشيط العديد من الأجهزة المزروعة عندما تكون بالقرب من مجال مغناطيسي.
الوسائط المغناطيسية:
يمكن أن تؤدي المجالات المغناطيسية القوية الناتجة عن مغناطيس النيوديميوم إلى إتلاف الوسائط المغناطيسية مثل الأقراص المرنة وبطاقات الائتمان وبطاقات الهوية المغناطيسية وأشرطة الكاسيت وأشرطة الفيديو وإتلاف أجهزة التلفزيون القديمة وأجهزة تسجيل الفيديو وشاشات الكمبيوتر وشاشات CRT. ولا ينبغي وضعها بالقرب من الأجهزة الإلكترونية.
نظام تحديد المواقع والهواتف الذكية:
تتداخل المجالات المغناطيسية مع البوصلات أو أجهزة قياس المغناطيسية والبوصلات الداخلية للهواتف الذكية وأجهزة تحديد المواقع. يغطي الاتحاد الدولي للنقل الجوي والقواعد واللوائح الفيدرالية الأمريكية شحن المغناطيس.
حساسية النيكل:
إذا كان لديك حساسية من النيكل، فإن الجهاز المناعي يخطئ في النيكل باعتباره دخيلًا خطيرًا وينتج مواد كيميائية لمحاربته. رد الفعل التحسسي للنيكل هو احمرار وطفح جلدي. تعد حساسية النيكل أكثر شيوعًا عند النساء والفتيات. ما يقرب من 36 في المئة من النساء تحت سن 18 عاما يعانين من حساسية النيكل. طريقة تجنب حساسية النيكل هي تجنب مغناطيس النيوديميوم المطلي بالنيكل.
إزالة المغناطيسية:
تحتفظ مغناطيسات النيوديميوم بفعاليتها حتى 80 درجة مئوية أو 175 درجة فهرنهايت. وتختلف درجة الحرارة التي تبدأ فيها بفقد فعاليتها حسب الدرجة والشكل والتطبيق.
قابلة للاشتعال:
لا ينبغي حفر مغناطيس النيوديميوم أو تشكيله. الغبار والمسحوق الناتج عن الطحن قابل للاشتعال.
تآكل:
يتم الانتهاء من مغناطيس النيوديميوم بشكل من أشكال الطلاء أو الطلاء لحمايته من العناصر. فهي ليست مقاومة للماء وسوف تصدأ أو تتآكل عند وضعها في بيئات رطبة أو رطبة.
المعايير واللوائح الخاصة باستخدام مغناطيس النيوديميوم
على الرغم من أن مغناطيس النيوديميوم يتمتع بمجال مغناطيسي قوي، إلا أنه هش جدًا ويتطلب معالجة خاصة. طورت العديد من وكالات المراقبة الصناعية لوائح تتعلق بمعالجة وتصنيع وشحن مغناطيس النيوديميوم. ويرد أدناه وصف موجز لعدد قليل من اللوائح.
المعايير واللوائح الخاصة بمغناطيس النيوديميوم
الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين:
لدى الجمعية الأمريكية للمهندسين الميكانيكيين (ASME) معايير لأجهزة الرفع الموجودة أسفل الخطاف. ينطبق المعيار B30.20 على تركيب وفحص واختبار وصيانة وتشغيل أجهزة الرفع، والتي تتضمن مغناطيسات الرفع حيث يقوم المشغل بوضع المغناطيس على الحمولة وتوجيه الحمولة. يتم تطبيق معيار ASME BTH-1 بالتزامن مع ASME B30.20.
تحليل المخاطر ونقاط التحكم الحرجة:
تحليل المخاطر ونقاط التحكم الحرجة (HACCP) هو نظام إدارة مخاطر وقائي معترف به دوليًا. ويفحص سلامة الأغذية من المخاطر البيولوجية والكيميائية والفيزيائية من خلال المطالبة بتحديد ومراقبة المخاطر في نقاط معينة في عملية الإنتاج. ويقدم شهادة للمعدات المستخدمة في المنشآت الغذائية. لقد قام نظام تحليل المخاطر ونقاط التحكم الحرجة (HACCP) بتحديد واعتماد بعض مغناطيسات الفصل المستخدمة في صناعة المواد الغذائية.
وزارة الزراعة الأمريكية:
تمت الموافقة على معدات الفصل المغناطيسي من قبل دائرة التسويق الزراعي التابعة لوزارة الزراعة الأمريكية باعتبارها متوافقة للاستخدام مع برنامجين لتجهيز الأغذية:
- برنامج مراجعة معدات الألبان
- برنامج مراجعة معدات اللحوم والدواجن
تعتمد الشهادات على معيارين أو مبادئ توجيهية:
- التصميم الصحي وتصنيع معدات معالجة الألبان
- التصميم والتصنيع الصحي لمعدات تجهيز اللحوم والدواجن التي تلبي متطلبات النظافة NSF/ANSI/3-A SSI 14159-1-2014
تقييد استخدام المواد الخطرة:
تحد لوائح تقييد استخدام المواد الخطرة (RoHS) من استخدام مثبطات اللهب الرصاص والكادميوم وثنائي الفينيل متعدد البروم (PBB) والزئبق والكروم سداسي التكافؤ وإيثر ثنائي الفينيل متعدد البروم (PBDE) في المعدات الإلكترونية. نظرًا لأن مغناطيس النيوديميوم يمكن أن يكون خطيرًا، فقد طورت RoHS معايير للتعامل معها واستخدامها.
منظمة الطيران المدني الدولي:
تم تحديد المغناطيس على أنه سلعة خطيرة للشحنات خارج الولايات المتحدة القارية إلى وجهات دولية. يجب أن يكون لأي مادة معبأة يتم شحنها جواً مجال مغناطيسي بقوة 0.002 غاوس أو أكثر على مسافة سبعة أقدام من أي نقطة على سطح العبوة.
إدارة الطيران الفيدرالية:
يجب اختبار العبوات التي تحتوي على مغناطيس يتم شحنها عن طريق الجو للوفاء بالمعايير المعمول بها. يجب أن تقيس عبوات المغناطيس أقل من 0.00525 غاوس على بعد 15 قدمًا من العبوة. يجب أن يكون للمغناطيسات القوية والقوية شكل من أشكال الحماية. هناك العديد من اللوائح والمتطلبات التي يجب الوفاء بها لشحن المغناطيس عن طريق الجو بسبب المخاطر المحتملة على السلامة.
تقييد وتقييم وترخيص المواد الكيميائية:
تقييد وتقييم وترخيص المواد الكيميائية (REACH) هي منظمة دولية جزء من الاتحاد الأوروبي. وينظم ويطور معايير للمواد الخطرة. يحتوي على العديد من المستندات التي تحدد الاستخدام السليم والتعامل مع وتصنيع المغناطيس. تشير الكثير من الأدبيات إلى استخدام المغناطيس في الأجهزة الطبية والمكونات الإلكترونية.
خاتمة
- مغناطيس النيوديميوم (Nd-Fe-B)، المعروف باسم المغناطيس الجديد، هو مغناطيس أرضي نادر شائع يتكون من النيوديميوم (Nd)، والحديد (Fe)، والبورون (B)، والمعادن الانتقالية.
- العمليتان المستخدمتان لتصنيع مغناطيس النيوديميوم هما التلبيد والترابط.
- أصبح مغناطيس النيوديميوم هو الأكثر استخدامًا على نطاق واسع بين العديد من أنواع المغناطيس.
- يحدث المجال المغناطيسي لمغناطيس النيوديميوم عندما يتم تطبيق مجال مغناطيسي عليه ومحاذاة ثنائيات القطب الذري، وهي حلقة التباطؤ المغناطيسي.
- يمكن إنتاج مغناطيس النيوديميوم بأي حجم ولكنه يحتفظ بقوته المغناطيسية الأولية.
وقت النشر: 11 يوليو 2022