مغناطيس النيوديميوم مقابل مغناطيس الفيريت: اعرف الفروقات

إذا كنت تبحث عن مغناطيس جديد، فقد تكون تسأل أي النوع الأنسب لاحتياجاتك.

تأتي الأقراص المغناطيسية بأنواع مختلفة، كل منها يتميز بخصائص وتطبيقات فريدة. من بين الأكثر استخدامًا هي أقراص المغناطيس النادرة (NdFeB) وأقراص المغناطيس الفيريت (السيراميك). تعتبر أقراص المغناطيس النادرة والمغناطيس الفيريت من أكثر أنواع الأقراص المغناطيسية شيوعًا في السوق، وعلى الرغم من ظهورها المشابه، هناك عدة فروقات أساسية بينهما. فهم هذه الفروقات بين النوعين هو أمر أساسي لاختيار الأنسب لاحتياجاتك. سيساعدك هذا الدليل على فهم الاختلافات والتطبيقات الرئيسية بين مغناطيس النادرة ومغناطيس الفيريت.

قائمة المحتويات:

ماذا عن المغناطيس النادرة؟

ماذا عن مغناطيس الفيريت؟

مقارنة تفصيلية بين المغناطيس النادرة والمغناطيس الفيريت

كيف تختار المغناطيس المناسب؟

خاتمة

ماذا عن مغناطيس النادرة؟

مغناطيس النادرة أو مغناطيس NdFeB هو أقوى مغناطيس دائم على وجه الأرض. يحتوي على الناديوم والحديد والبورون كعناصر رئيسية.

تُستخدم هذه الأقراص المغناطيسية القوية في كل شيء من أقراص التخزين الصلبة وأجهزة الرنين المغناطيسي إلى المحركات الكهربائية والأدوات اللاسلكية. وهي متوفرة في أشكال مختلفة مثل أقراص المغناطيس النيوديميوم، ومغناطيس حلقات النيوديميوم، ومغناطيس أسطواني النيوديميوم.

ماذا يجعل مغناطيس النيوديميوم قويًا جدًا؟ لديه قوة حقل مغناطيسي مرتفعة جدًا بالنسبة لحجمه. يمكن للمغناطيس أن يكون لديه قوة مغناطيسية أكبر بمقدار 2-7 مرات من المغناطيس العادي من الفيريت بنفس الأبعاد. نظرًا لقوتهم، يتم استخدام مغناطيس النيوديميوم في الأجهزة التي تتطلب حقولًا مغناطيسية قوية.

ماذا عن مغناطيس الفيريت؟

العَوَامِلُ المغناطيسية، والتي تُسمى أيضًا بالمغناطيس السيراميكي، هي مغناطيس دائم يُستخرج من مزيج يتكون من أكسيد الحديد (Fe2O3) وعناصر أخرى، غالبًا ما تكون السترونتيوم أو الباريوم. سميت بهذا الاسم نسبة إلى مكونها الأساسي، العامل، وهو نوع من المواد السيراميكية. تتميز المغناطيسات العاملية بعدة خصائص مرغوبة تجعلها مفيدة في مجموعة متنوعة من التطبيقات. لديها مقاومة جيدة لفقدان التمغنط ويمكن أن تحتفظ بتمغنطها لفترة طويلة. كما أنها أرخص إنتاجًا مقارنة بأنواع أخرى من المغناطيس الدائم. على الرغم من أن المغناطيسات العاملية ليست قوية مثل مغناطيسات النيوديميوم، إلا أنها لا تزال مناسبة للكثير من التطبيقات التي تتطلب قوة مغناطيسية متوسطة. توفرها واستقرارها وتوافرها بأحجام وأشكال مختلفة يجعلها الخيار الأفضل في العديد من الصناعات. تُستخدم المغناطيسات العاملية في المشاريع الحرفية، واللوحات المغناطيسية، ومغناطيس الثلاجة. تأتي هذه المغناطيسات في مجموعة متنوعة من الأشكال مثل الأقراص، الكتل، الحلقات، والعصي.

لنبدأ المقارنة بين مغناطيس النيوديميوم ومغناطيس الفيريت!

قوة مغناطيسية:

بسبب قوتهم العالية وحجمهم الصغير، يتم استخدام أقراص مغناطيس النيوديميوم في العديد من الأجهزة الإلكترونية الحديثة، بما في ذلك السماعات والمكبرات الصوت وأقراص التخزين الصلبة. هم أقوى بمقدار 2-7 مرات من مغناطيس الفيريت، مما يمكّنهم من رفع أوزان أكبر من أي نوع آخر من المغناطيس بنفس الحجم.

أما مغناطيس الفيريت فيُستخدم في العديد من التطبيقات التقليدية مثل مغناطيس الثلاجة، ومغناطيس المحركات، ومغناطيس الإغلاق لابواب وخزائن. ومع ذلك، فإن اختيار المغناطيس يعتمد على متطلبات التطبيق المحدد.

استقرار درجة الحرارة:

يقدم مغناطيس الفيريت مزايا على مغناطيس النيوديميوم عندما يتعلق الأمر بالحفاظ على التمغنط عند درجات حرارة أعلى بسبب درجة كوري العالية لديه.

على الرغم من أن بعض مغناطيسات النيوديميوم يمكن معالجتها عند درجات حرارة تزيد عن 200 °C، إلا أنها عادةً ما تكون أكثر تكلفة من الدرجات ذات درجات الحرارة المنخفضة.

من ناحية أخرى، يمكن للمغناطيس الفيريت تحمل درجات حرارة تصل إلى 300 درجة مئوية، ويزداد قوته المغناطيسية مع ارتفاع درجة الحرارة. وهذا يعني أنه مع زيادة درجة الحرارة، يظهر المغناطيس الفيريت مقاومة أكبر للتدهور المغناطيسي.

ومع ذلك، من الجدير بالذكر أن المغناطيس الفيريت يمكن أن يفقد جزءًا من حقله المغناطيسي عند درجات الحرارة العالية، مع انخفاض بنسبة حوالي 0.20% لكل درجة مئوية.

المعالجة الآلية:

المغناطيس النيوديميوم أسهل في التجهيز (مثل الطحن، القطع، EDM، أو النفاث المائي الحبيبي) مقارنة بالمغناطيس الفيريت، خاصة عندما يتعلق الأمر بالأجزاء الصغيرة ذات الدقة العالية. عند صنع الأجزاء الصغيرة، يتم تحديد التكلفة بشكل رئيسي بواسطة عملية التجهيز بدلاً من المادة نفسها.

بينما NdFeB (نيوديميوم حديد بورون) هش نسبيًا مقارنة بالمعادن الأخرى، فإن المغناطيسات الحديدية أكثر هشاشة وتطرح تحديات أكبر في التصنيع. لذلك، يوجد حد معين للحجم أو التعقيد حيث يصبح إنتاج قطعة حديدية أكثر تكلفة مقارنة بقطعة مكافئة من النيوديميوم بسبب الصعوبات في المعالجة الميكانيكية.

من الجدير بالذكر أنه كلما انخفض حجم الأجزاء، زادت التكلفة لكل كيلوغرام، ولكن التكلفة لكل وحدة تنخفض بشكل عام. هذا لأن الأجزاء الأصغر تتأثر تكلفتها الإجمالية أكثر بناءً على المساحة السطحية. عندما تصغر الأجزاء، يزداد نسبة المساحة السطحية إلى الحجم الوحدة.

التعددية:

بالطبع، المغناطيسات النيوديميوم تميل لأن تكون أكثر تكلفة من المغناطيسات الحديدية.

ومع ذلك، فإن قوتهم ومتانتهم الاستثنائية تعني أن عدد المغناطيسات النيوديميوم المطلوبة يكون أقل لمعظم التطبيقات.

سواء اخترت مغناطيس شريحة نيو أو مغناطيس أسطواني نيو، تُستخدم هذه المغناطيسات في معظم التطبيقات الصناعية والتجارية والتكنولوجية التي تحتاج إلى قوى مغناطيسية عالية، حيث يعتبر النيوديميوم الخيار الأفضل.

مقاومة التآكل:

يُنتقد المغناطيسات النيوديميوم أحيانًا بسبب ضعف مقاومتها للتآكل، لكنها عادة ما تأتي مع طبقة واقية ضد التآكل، إلا إذا طُلب صراحة بدونها.

الطبقة الافتراضية هي النيكل-نحاس-نيكل (NiCuNi)، والتي توفر مقاومة ممتازة للتآكل ومظهرًا نظيفًا لمعظم التطبيقات دون الحاجة إلى طبقات إضافية.

هذه الطبقة القياسية تكون فعالة من حيث التكلفة وتضيف فقط نفقة بسيطة. ومع ذلك،对于需要 مقاومة للتآكل أعلى، هناك طبقات أخرى متاحة بتكلفة إضافية قليلة. وهذا يعني أن مغناطيسات NdFeB يمكن استخدامها في بيئات مختلفة تحتوي على عوامل تآكل دون مشاكل.

بالمقابل، لا تحتاج المغناطيسات الحديدية إلى أي طبقات واقية على الإطلاق. هذه الفارق يؤثر على عدة اختيارات تصميمية لصالح المغناطيسات الحديدية.

التكلفة:

إذا كان الميزانية مصدر قلق، فإن المغناطيسات الحديدية هي الأكثر اقتصادية. فهي تُصنع من مواد خام رخيصة الثمن وتكون اقتصادية للغاية في الإنتاج. أما مغناطيسات النيوديميوم التي تتطلب عناصر نادرة تكون أغلى بكثير.

تُصنع المغناطيسات الحديدية من مواد أكثر توفرًا وأرخص ثمنًا وهي أسهل في الإنتاج. لذلك قد تكون مناسبة للمشاريع الصغيرة.

إذا كنت بحاجة إلى مغناطيسات بأعداد كبيرة أو لمنتج ذو هامش ربح منخفض، فقد يكون للمغناطيسات الحديدية فائدة اقتصادية أكبر.

التطبيقات:

عند الحديث عن التطبيقات، لكل من مغناطيسات النيوديميوم والمغناطيسات الحديدية نقاط قوتها الخاصة. بناءً على احتياجاتك، قد يكون أحدهما أنسب بكثير للغرض المطلوب.

إذا كنت بحاجة إلى مغناطيس يمتلك قوة جذب عالية، فإن النيوديميوم هو الخيار الأفضل.

إنها مثالية للتطبيقات التي يتطلب فيها أقوى حقل مغناطيسي مثل:

حاملات الأدوات المغناطيسية

شارات الأسماء المغناطيسية

مجموعات البناء المغناطيسية

يتميز المغناطيس الفيريت بمجال مغناطيسي أضعف، لذلك فهو أكثر ملاءمة للاستخدامات البسيطة التي تحتاج إلى قوة تحمل أقل، مثل:

مغناطيس الثلاجة

مشابك مغناطيسية

منتجات العلاج المغناطيسي

المخاوف البيئية:

بينما لكل من أقراص النيوديميوم والمغناطيس الفيريت قوتهما واستخداماتهما الخاصة، فمن المهم أن نأخذ في الاعتبار التأثير البيئي لاستخدام هذه المغناطيسات. تحتوي أقراص النيوديميوم على عناصر الأرض النادرة، والتي غالباً ما يتم استخراجها باستخدام مواد كيميائية ضارة وممارسات غير آمنة. يمكن أن يؤدي هذا إلى تلوث التربة والمياه وحتى المخاطر الصحية للإنسان.

من ناحية أخرى، فإن المغناطيس الفيريت أقل ضررًا على البيئة لأنه لا يحتوي على أي مواد سامة.

كيف تختار المغناطيس المناسب؟

يعتمد الأمر حقًا على احتياجاتك. يبدو أن مغناطيس النيوديميوم لامعًا وناعمًا ومعدنيًا. إنه أكثر قوة، ولكنه أيضًا أكثر تكلفة. بالإضافة إلى ذلك، فهو أكثر عرضة للتآكل والتآكل وأسعار مرتفعة.

تبدو المغناطيس الفيريتية داكنة وغير مصقولة. إنها أرخص المغناطيس التجارية واستثنائية بمقاومتها العالية للحرارة والتآكل.

خاتمة

بينما كانت المغناطيس الفيريتية موجودة لعقود وهي رخيصة الثمن، فإن مغناطيس النيوديميوم هي الفائزة الواضحة إذا كنت تحتاج إلى مغناطيس قوي لأي تطبيق. نعم، هم يكلفون أكثر، لكن بالنسبة للكثير من المشاريع، القوة الإضافية تستحق الاستثمار. إذا كنت تتردد بشأن أي نوع من المغناطيس هو الأنسب لاحتياجاتك، فمن الأمل أن يكون هذا الموجز قد ساعد في جعل الاختيار أكثر وضوحًا. إذا كان لديك أي شكوك لا تزال قائمة، يمكنك التواصل معنا في روتشستر ماغنت لمعرفة أي مغناطيس يمكن أن يعمل لمشروعك.

إذا كنت بحاجة إلى شركة تصنيع موثوقة، فمن الأفضل التواصل مع كيتاي، حيث إن كيتاي هي شركة تقنية عالية جديدة متخصصة في البحث والتطوير والإنتاج ومعالجة وتسويق مواد المغناطيس الدائم NdFeB