Hochenergiemagneten Neodym und NdFeB

Neodym-Magnete bzw. NdFeB-Magnete – aus Neodym, Eisen und Bohr – zählen neben SmCo-Magneten – aus Samarium und Kobalt – zu den Hochenergiemagneten. Neodym- bzw. NdFeB-Magnete werden auch als Selten-Erd-Magnete bezeichnet.

Die Vorteile eines Neodym- oder NdFeB-Magneten sind:

  • Eine besonders hohe Energiedichte bei Raumtemperatur
  • Hohe Koerzitivfeldstärke
  • Extreme Stabilität gegenüber entmagnetisierenden Feldern

Die Nachteile eines Neodym- oder NdFeB-Magneten sind:

  • Korrosionsanfälligkeit (Oberflächenbeschichtung als Korrosionsschutz beim Einsatz in feuchten und aggressiven Atmosphären nötig)
  • Eingeschränkte Temperaturstabilität
  • Hoher Temperatur-Koeffizient

Dieser jüngste industriell hergestellte Magnetwerkstoff hat inzwischen einen sehr hohen Marktanteil erreicht. Trotz seiner Nachteile hat er andere Magnetwerkstoffe in vielen Anwendungen ersetzt. Seit seiner Markteinführung in den 1980ern ist sein Preis erheblich gefallen. So beträgt NdFeB nur noch 15 bis 20 Prozent seines Einführungspreises.

Die Herstellung eines NdFeB-Magneten erfolgt durch Verpressen von auf kleinste Korngrößen gemahlenem Pulver in einem dazugehörigen Presswerk. Dieses ist der Geometrie des fertigen Magneten angepasst. Je nach Serienstückzahlen sind die Werkzeuge ein- oder mehrfach ausgelegt. Während des Verdichtungsvorgangs wird durch ein Elektromagnetfeld die Vorzugsrichtung (Anisotropie) des Magneten eingestellt. Das Elektromagnetfeld kann sowohl waagerecht in Pressrichtung als auch senkrecht dazu wirken.

Die gemachten Angaben gelten lediglich als Hinweis. Zusicherung bestimmter Eigenschaften eines Produktes bedarf der schriftlichen Vereinbarung.

Dieses Datenblatt steht Ihnen auch als PDF-Dokument zum Download zur Verfügung: Datenblatt NdFeB

Neodym-Magnete bieten wir in unserem Online-Shop in verschiedenen Formen und Größen ab Lager verfügbar an.

Wählen Sie selbst die passende Form, Größe und Stärke Ihrer Neodym-Magnete aus. Nachfolgend eine kurze Übersicht über die von uns angebotenen Geometrien:

Magnetische Eigenschaften bei Raumtemperatur

Magnetische Eigenschaften bei Raumtemperatur

NdFeB Magnete

Im Zuge von Versuchen mit Seltenerd-Elementen experimentierten die Forscher in den 70er Jahren auch mit Neodym und entdeckten die ausgezeichneten magnetischen Eigenschaften der Neodym-Eisen-Bor-Verbindung. Schon bald waren die ersten NdFeB Magnete auf dem Markt und lösten in vielen Bereichen die bis dahin hauptsächlich eingesetzten SmCo und AlNiCo Magneten ab. Vor allem für die viel teurere Samarium-Kobalt-Legierung stellten sie eine Alternative dar. Die EarthMag GmbH führt eine Reihe hochwertigerer NdFeB Magnete in verschiedenen Güten und Formen. Sonderanfertigungen sind selbstverständlich auch möglich.

Vor- und Nachteile von NdFeB Magneten

Ein Nachteil der NdFeB Magnete ist die gegenüber SmCo und AlNiCo geringere Temperaturbeständigkeit. Die magnetische Wirkung bleibt lediglich bis zu Temperaturen um 80°C erhalten, eine irreversible Beschädigung kann danach schnell eintreten. Durch die Zugabe weiterer Ausgangsstoffe und des Mischungsverhältnisses kann die maximale Betriebstemperatur auf bis etwa 220°C erhöht werden. Damit erreichen die Magnete jedoch noch immer nicht die Beständigkeit von AlNiCo oder von SmCo. Eine weitere Schwäche ist die hohe Korrosionsanfälligkeit, die eine mehrfache Oberflächenbeschichtung erforderlich macht. Dem stehen die außergewöhnlich hohe magnetische Wirkung, die Langlebigkeit und die hohe Koerzitivfeldstärke positiv gegenüber. Da NdFeB Magnete leicht splittern, sollten Schläge, Stöße und Dauerbelastungen vermieden werden.

Herstellungsverfahren

Die Herstellung erfolgt im für Permanentmagnete üblichen Press- und Sinterverfahren. Die fein zermahlenen Ausgangsstoffe werden unter der Einwirkung eines starken Magnetfeldes gepresst. Durch das Sintern wird die magnetische Wirkung stabilisiert. Der fertige Magnet wird mit Nickel und Kupfer oder Nickel und Gold beschichtet. Durch eine abschließende Oberflächenbeschichtung mit Zink oder Nickel kann die Korrosionsbeständigkeit nochmals erhöht werden. Die Stärke des Magneten wird durch die Energiedichte bestimmt, welche wie auch die Temperaturbeständigkeit den Kennziffern des Produkts entnommen werden kann. Aufgrund des wirtschaftlicheren Abbaus der Rohstoffe und beträchtlicher Vorkommen Seltener Erden werden NdFeB Magnete zu etwa 90 Prozent in Asien gefertigt.

Industrielle Verwendung

NdFeB Magnete kommen häufig in der Sensortechnik sowie in Elektromotoren und Generatoren zum Einsatz. Diese erfordern eine dauerhafte, stabile und hohe magnetische Wirkung, entwickeln jedoch im Betrieb keine übermäßige Hitze. Gerne werden auch Windkraftanlagen mit NdFeB Magneten betrieben. Der große Vorteil ist, dass selbst kleinste Magnete eine enorme Haftstärke aufweisen. Daher haben sie in vielen Bereichen die früher verwendeten AlNiCo und SmCo Legierungen abgelöst. Gegenüber SmCo Magneten werden sie aus wirtschaftlichen Gründen bevorzugt eingesetzt.

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