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Neodymium Magnets, Sample 3: 82Fe-3B-15Nd Sintered (Sagawa 1988)
Neodymium magnets are iron, boron and neodymium. Sagawa's team at Sumitomo melted the three together, ground the casting to a powder finer than 10 µm, lined the grains up in a magnetic field while pressing them, and sintered the compact in argon. This is their sample 3, 82 % iron, 3 % boron and 15 % neodymium by atoms: 7.0 MGOe.
Source: M. Sagawa et al. (Sumitomo Special Metals), US 4,770,723 (1988). Unknown: how the pure iron, the ferroboron and the neodymium metal are made; the patent does not say. The magnetising is ours, after Przybylski et al., Sensors 16:569 (2016). The 1 kg weights are our arithmetic from the patent's atomic percentages. Picture: the patent's Fig. 8.
Esperto
2 days
Istruzioni
1
1
Weigh sample 3: 82 Fe, 3 B, 15 Nd
Weigh sample 3: 82 Fe, 3 B, 15 Nd
Sample 3 is 82 % iron, 3 % boron and 15 % neodymium by atoms. Use 99.9 % electrolytic iron, ferroboron (19.38 % B, 5.32 % Al, 0.74 % Si, 0.03 % C, the rest iron) and neodymium of 99.7 % or better. Ours: a 1 kg melt, by arithmetic: 657.5 g iron, 24.7 g ferroboron, 319.3 g neodymium. Unknown: how these three are made.
Materiali per questo passaggio:
Ferro elettrolitico657.5 g
Ferroboro24.7 g
Neodimio metallico319.3 gStrumenti necessari:
Bilancia a bracci2
2
Melt by high frequency in argon and cast
Melt by high frequency in argon and cast
Melt the charge in a high-frequency (induction) furnace under argon and pour it into a water-cooled copper mould.
Strumenti necessari:
Forno a induzione
Crogiolo in argilla refrattaria
Argon
Bombola di gas in pressione
Stampo di rame raffreddato ad acqua
Guanti resistenti al calore3
3
Stamp to 35 mesh, ball-mill to 3-10 µm
Stamp to 35 mesh, ball-mill to 3-10 µm
Crush the casting in a stamp mill until it passes a 35-mesh sieve. Then grind it in a ball mill for 3 hours, to 3-10 µm.
Strumenti necessari:
Mulino a pestelli
Serie di setacci (maglie graduate)
Mulino a sfere di ferro
Occhiali di sicurezza4
4
Press in a 10 kOe field at 1.5 t/cm²
Press in a 10 kOe field at 1.5 t/cm²
Line the powder up in a magnetic field of 10 kOe and press it at 1.5 tonnes per cm². Unknown: the size and shape of the magnets.
Strumenti necessari:
Pressa in campo magnetico5
5
Sinter in argon at 1000-1200 °C
Sinter in argon at 1000-1200 °C
Sinter the compacts at 1000-1200 °C for about one hour in argon, then let them cool. Sample 3 measured 10.4 kG remanence, 1.8 kOe coercivity and 7.0 MGOe.
Strumenti necessari:
Forno a tubo
Argon
Bombola di gas in pressione
Guanti resistenti al calore6
6
Magnetise the magnets
Magnetise the magnets
Ours, after Przybylski et al., Sensors 16:569 (2016): put each magnet in the coil of an impulse magnetiser and discharge a capacitor bank through it. They found a field of 1200 kA/m enough to saturate N38 sintered Nd-Fe-B; their magnetiser used a 1 mF bank charged up to 5000 V, a thyristor switch and a 440-turn coil of 3 mm copper wire with an 80 mm bore.
Strumenti necessari:
MagnetizzatoreMateriali
3- 657.5 gSegnaposto
- 24.7 gSegnaposto
- 319.3 gSegnaposto
Strumenti richiesti
14- Segnaposto
- Segnaposto
- Segnaposto
- Segnaposto
- Segnaposto
- Segnaposto
- Segnaposto
- Segnaposto
- Segnaposto
- Segnaposto
- Segnaposto
- Segnaposto
- Segnaposto
- Segnaposto
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