ネオジム磁石

ネオジム磁石
ネオジム磁石(Neodymium magnet)とは、ネオジム、鉄、ホウ素を主成分とする希土類磁石(レアアース磁石)の一つです。

磁束密度が高く、永久磁石のうちでは最も強力とされています。
ネオジム磁石

1984年にアメリカのゼネラルモーターズ及び日本の住友特殊金属(現、日立金属)の佐川眞人らによって発明されました。

「ネオジウム磁石」と表記されることもありますが間違いです。

磁気の強さにはN24からN54まで(理論上はN64まで)の等級付けがされます。

Nの後の数字は磁気の強さを表しています。

ネオジム磁石は数cmの大きさでも10kgf以上の吸着力があるため、扱う際には指を挟まないよう手袋をするなどの必要があります。

利用される製品の範囲は小型から大型まで幅広いです。

大型の製品の例としては、電車・電気自動車・ハイブリッドカー・エレベーター駆動用の永久磁石同期電動機の界磁などがあります。

小型の製品の例としては、HDD(ハードディスクドライブ)やCDプレーヤー、携帯電話などが挙げられます。

ハードディスクドライブでは、ヘッドと呼ばれる読み書きする装置を移動させるためのアクチュエータに用いられます。

音響機器においては、より固いダンパーを採用可能であることから締まった低音が出るとされ、近年のヘッドフォンのドライバーの
多くに用いられています。

サイズを小さくしても強磁界が得られることから特に小型のインナーイヤー型・カナル型ヘッドフォンには必須です。

HDDのヘッド駆動に使用されているネオジム磁石
▲HDDのヘッド駆動に使用されているネオジム磁石

しかし、機械的に壊れやすいほか、加熱すると熱減磁を生じやすい(キュリー温度は約315度)という欠点があります。

対策として、ジスプロシウムを添加し保磁力を向上させる手法が存在します。

1%のジスプロシウムの添加で熱減磁が15度改善するといわれています。

ジスプロシウムは希少な資源であるため、最近ではネオジム磁石の結晶粒径を小さくすることにより、熱減磁を改善する研究が行われています。

ネオジムは酸素との反応性が強く、磁石の結晶粒を小さくすると、空気と触れる表面積が増えるため、自然発火することがあります。

このため、酸素を除外した環境で製造する必要があります。

また、非常に錆びやすく、製品として用いられる際にはニッケルでめっきされていることが多いです。


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参考文献;
ゼネラルモーターズ株式会社
https://www.gm.com/
日立金属株式会社
https://bit.ly/3srMpUq

Wikipedia;
ネオジム磁石
https://bit.ly/3oKBlzN
ネオジム(neodymium)
https://bit.ly/3iaB5aG
ホウ素
https://bit.ly/39z3FOX
希土類磁石(きどるいじしゃく)
https://bit.ly/39tZHr3
ゼネラルモーターズ
https://bit.ly/35E48yv
日立金属
https://bit.ly/39r652g
佐川眞人(さがわ まさと)
https://bit.ly/39uSabA
アクチュエータ(actuator)
https://bit.ly/3sjCmkx
永久磁石同期電動機
https://bit.ly/3nPrnMk
界磁
https://bit.ly/3oKc9tc
キュリー温度
https://bit.ly/2KjPRj2
ジスプロシウム(dysprosium)
https://bit.ly/2XHqSZQ