Nam châm đất hiếm

Ứng dụng nhiều trong cách vật liệu từ, kích thước thu nhỏ

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CÁC CHẤT VÔ CƠ

Nam châm đất hiếm

Giáo viên hướng dẫn: TS Bùi Thị Vân Anh

SVTH: Trần Thanh Lam

 I Khái quát về nam châm đất hiếm

1 Nam châm nhiệt độ cao SmCo

2 Nam châm NdFeB (neodymium)

 II. Giới thiệu về nguyên tố neodymium

I Khái quát về nam châm đất hiếm

Định nghĩa: Là loại nam châm vĩnh cửu được tạo ra từ các vật liệu từ cứng là các hợp kim hoặc hợp chất của các kim loại đất hiếm và kim loại chuyển tiếp Trên thị trường hiện nay có 2 loại nam châm đất hiếm thông dụng là NdFeB và SmCo

1 Nam châm nhiệt độ cao SmCo

_ Là hệ các nam châm vĩnh cửu được chế tạo từ hợp chất ban đầu là SmCo5 được phát minh năm 1966 bởi tiến sĩ Karl J Strnat của U.S Air Force Materials Laboratory (Mỹ) có tích năng lượng từ cực đại 18 MGOe,

_ Sau đó Karl J Strnat lại phát minh ra hợp chất Sm2Co17 có tích năng lượng từ tới 30 MGOe vào năm 1972.

Hệ nam châm SmCo có nhiệt độ Curie rất cao (có thể đạt tới 1100oC) và có lực kháng từ cực lớn (tới vài chục kOe) nhờ cấu trúc dạng lá đặc biệt Nhờ có nhiệt độ Curie cao và lực kháng từ lớn nên được sử dụng trong các ứng dụng nhiệt độ cao (ví dụ trong động cơ phản lực )

4

2 Nam châm NdFeB (neodymium)

 Là hệ các nam châm dựa trên hợp chất R2Fe14B (R là ký hiệu chỉ các nguyên tố đất hiếm ví dụ như Nd, Pr ) có cấu trúc tinh thể kiểu tứ giác với lực kháng từ lớn (hơn 10 kOe) và từ độ bão hòa rất cao (tới 1,56 T).

 Là loại nam châm vĩnh cửu mạnh nhất hiện nay với khả năng cho tích năng lượng từ tới 64 MGOe (tính toán theo lý thuyết) và hiện nay đã xuất hiện loại nam châm Nd2Fe14B có tích năng lượng từ 57 MGOe.

 Tuy nhiên, loại nam châm này lại không thể sử dụng ở nhiệt độ cao do có nhiệt độ Curie chỉ

312

0

312 C

6

II Giới thiệu về nguyên tố neodymium

Cấu hình electron[Xe] 4f4 6s2

8

 Neodymium là một trong những kim loại đất hiếm lanthanide hoạt tính nhất và nhanh chóng oxy hóa trong không khí

lập phương tâm khối

khác

2 Tính chất hóa học

thành Neodymi(III) ôxít

với nước nóng để tạo thành neodymi hiđrôxít

2 Nd + 3 F2 → 2 NdF3 [màu tím]

10

 2 Nd + 3 Cl2 → 2 NdCl3 [màu hoa cà]

màu hoa cà, tồn tại dưới dạng phức [Nd(OH2)9]3+

 Neodymium không được tìm thấy trong tự nhiên ở dạng nguyên tố tự do mà nó thường xuất hiện trong các loại quặng như cát monazit ((Ce,La,Th,Nd,Y)PO4) và bastnasit ((Ce,La,Th,Nd,Y)(CO3)F).

 Kĩ thuật trao đổi ion hoặc chiết dung môi là hai phương pháp được sử dụng để thu về neodymium từ muối của nó

12

Sản xuất nam châm vĩnh cửu Sản xuất vật liệu laze Sản xuất thủy tinh màu

Giúp cho loa, tai nghe trở nên

III Nam châm neodymium Clip thể hiện “sức mạnh” của nam châm đất hiếm

14

1.Thành phần của nam châm Neodymium.

2 Nam châm đất hiếm được sản xuất bằng vật liệu từ cứng dựa trên 2

phương pháp

16

Quy trình sản xuất nam châm đất hiếm

18

3 Thông số kỹ thuật tối thiểu có thể giúp người sử dụng biết được sự thành công nam châm.

4 Những ứng dụng của nam châm đất hiếm

 Nam châm được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp máy móc, thiết bị truyền thông, hóa học, sinh học, y học.

 Các lĩnh vực công nghệ cao như hàng không vũ trụ, hàng không, quân sự v v

 Sử dụng trong các ngành công nghiệp mới nổi cũng như ngành công nghiệp năng lượng mới của năng lượng gió và xe năng lượng mới

 Sử dụng rộng rãi trong động cơ khác nhau

20

Tài liệu tham khảo

 Wikipedia

 Tailieu.vn

 Tổng quan về đất hiếm ở Việt Nam- Cục kinh tế địa chất và khoáng sản.

 Nam châm Neodymium- Lê Văn Tâm.

22

Cảm ơn cô và các bạn đã chú ý lắng nghe