Neodymium Magnet: อาวุธลับที่ซ่อนอยู่ในเครื่องใช้ไฟฟ้า!

เนodymium นั้นมีชื่อเต็มว่า “neodymium” เป็นธาตุโลหะหายากที่จัดอยู่ในกลุ่มแลนทาไนด์ (lanthanide) ในตารางธาตุ มันถูกค้นพบในปี ค.ศ. 1885 โดยนักเคมีชาวออสเตรียCarl Auer von Welsbach และ Carl Friedrich Wilhelm Claus เนodymium นั้นมักพบเป็นแร่ธาตุร่วมกับ praseodymium (Pr) ในแร่ monazite และ bastnäsite

แต่ความพิเศษของเนodymium ไม่ได้อยู่ที่การถูกค้นพบ แต่มาจากคุณสมบัติที่โดดเด่นในการสร้างแม่เหล็กถาวรที่มีพลังที่สุดในโลก! ใช่แล้ว คุณอ่านไม่ผิด! เนodymium magnet หรือที่เรียกกันว่า NdFeB magnet มีความแข็งแรงสูงกว่าแม่เหล็กประเภทอื่นๆ ถึง 10-20 เท่า

คุณสมบัติพิเศษของ NdFeB Magnet

• ความหนาแน่นของฟลักซ์ (magnetic flux density):

NdFeB magnets มีความสามารถในการสร้างสนามแม่เหล็กที่เข้มข้นสูงกว่าแม่เหล็กชนิดอื่นๆ ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีขนาดเล็ก แต่ต้องการกำลังแม่เหล็กที่มาก

• จุด Curie (Curie temperature):

NdFeB magnets สามารถทนความร้อนได้ดีขึ้นถึง 300°C ขึ้นอยู่กับเกรดของแม่เหล็ก ซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง เช่น มอเตอร์ไฟฟ้า และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

• ความต้านทานการกัดกร่อน (corrosion resistance):

NdFeB magnets มีความทนทานต่อการกัดกร่อนที่ดีขึ้นเมื่อเคลือบด้วยชั้นป้องกัน ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานของแม่เหล็กได้อย่างมาก

การประยุกต์ใช้ NdFeB Magnets: จากโทรศัพท์มือถือไปถึงรถยนต์ไฟฟ้า

NdFeB magnets ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ มากมาย เนื่องจากความแข็งแรงของสนามแม่เหล็กและความทนทานต่อความร้อน

• อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์: NdFeB magnets เป็นส่วนสำคัญของฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์, หูฟัง, ลำโพง และมอเตอร์ในโทรศัพท์มือถือ

• อุตสาหกรรมยานยนต์: NdFeB magnets ถูกนำมาใช้ในระบบเบรก ABS, มอเตอร์ไฟฟ้าสำหรับรถยนต์ hybrid และ EV, และเซนเซอร์ต่างๆ

• เครื่องใช้ภายในบ้าน: NdFeB magnets ใช้ในมอเตอร์ของเครื่องซักผ้า, เครื่องดูดฝุ่น, พัดลม, และแม้กระทั่งแม่เหล็กติดตู้เย็น

• อุตสาหกรรมพลังงาน: NdFeB magnets ถูกนำมาใช้ในเทอร์โบเจเนอเรเตอร์ (thermoelectric generators) ซึ่งสามารถแปลงความร้อนเป็นพลังงานไฟฟ้า

การผลิต NdFeB Magnets: กระบวนการที่ซับซ้อนและต้องอาศัยความแม่นยำ

NdFeB magnets ถูกสร้างขึ้นจากผงของธาตุ neodymium, iron และ boron ผ่านกระบวนการหลายขั้นตอน

1. การหลอมโลหะ: NdFeB alloys จะถูกหลอมรวมกันที่อุณหภูมิสูง

2. การทำให้เย็นอย่างรวดเร็ว (quenching): การทำให้เย็นอย่างรวดเร็วจะช่วยสร้างโครงสร้างของ NdFeB magnets

3. การบดและขึ้นรูป (grinding and shaping): ผง NdFeB alloys จะถูกบดและขึ้นรูปเป็นแม่เหล็กตามต้องการ

4. การเผา (sintering): NdFeB magnets จะถูกนำไปเผาที่อุณหภูมิสูงเพื่อให้ผง NdFeB alloys เกิดปฏิกิริยาทางเคมี

5. การเคลือบ (coating): NdFeB magnets มักจะถูกเคลือบด้วยชั้นป้องกันเพื่อเพิ่มความทนทานต่อการกัดกร่อน

การอนุรักษ์ NdFeB Magnets: คำถามสำคัญในอนาคต

เนื่องจาก NdFeB magnets มีความจำเป็นอย่างมากในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ การอนุรักษ์และการใช้ NdFeB magnets อย่างมีประสิทธิภาพจึงเป็นเรื่องที่ต้องคำนึงถึง

• การรีไซเคิล NdFeB magnets: การรีไซเคิล NdFeB magnets จะช่วยลดปริมาณขยะอิเล็กทรอนิกส์ และทำให้สามารถนำ neodymium กลับมาใช้งานใหม่ได้
• การค้นหาแหล่งneodymium ที่ใหม่: การค้นคว้าและพัฒนาระบบสำหรับการสกัด neodymium จากแหล่งแร่ใหม่ๆ เป็นสิ่งจำเป็น

NdFeB magnets เป็นส่วนสำคัญของเทคโนโลยีสมัยใหม่ และจะยังคงมีบทบาทสำคัญต่อไปในอนาคต