NdFeB'in yüksek sıcaklık ortamında demanyetize olmasının nedeni kendi fiziksel yapısı tarafından belirlenir. Bir mıknatısın manyetik alan oluşturabilmesinin nedeni, maddenin taşıdığı elektronların atomun etrafında yöne göre dönmesi ve böylece bir manyetik alan kuvveti oluşturması ve bunun da çevredeki olayları etkilemesidir. Ancak elektronların atomların etrafında önceden belirlenmiş bir yönde dönüşü de sıcaklık koşullarıyla sınırlıdır. Farklı manyetik malzemeler farklı sıcaklıklara dayanabilir. Sıcaklık çok yüksekse elektronlar orijinal yörüngelerinden saparak kaosa neden olur. Malzemenin yerel manyetik alanı bozulacak ve bu da manyetikliğin giderilmesine neden olacaktır.
NdFeB'nin yüksek sıcaklıkta demanyetizasyonu nasıl geliştirilir?
Çözüm:
Bağlı NdFeB kalıcı mıknatısların yüksek sıcaklık direncini iyileştirin: Nd2Fe14B fazındaki Fe'nin yerine alaşım elementi Co eklenerek mıknatısın Tc'si artırılabilir. Bununla birlikte, aşırı Co yalnızca malzemelerin maliyetini arttırmakla kalmaz, aynı zamanda kalıcı mıknatıslı malzemelerin artık manyetik indüksiyonunu ve maksimum enerji ürününü de azaltır.
Sinterlenmiş NdFeB mıknatısların sıcaklık direncini iyileştirme yöntemi şudur: Ağır nadir toprak Tb ve Dy, NdFeB mıknatısların anizotropi alanını önemli ölçüde artırabilir ve 2:14'ün yerine Dy ve Tb gibi ağır nadir toprak (HRE) elementleri ekleyebilir: Faz 1'deki Nd, daha yüksek manyetik anizotropi alanına sahip bir (HRE, Nd)2Fe14B fazı (HRE=Dy, Tb) oluşturur. Ağır nadir toprak atomları ile Fe atomları arasındaki antiferromanyetik eşleşme nedeniyle, ağır nadir toprak eklenmesi mıknatısın kalıntı mıknatısının ve enerji ürününün azalmasına neden olur ve maliyeti artırır.
21. yüzyılın başlarında ortaya çıkan tane sınırı difüzyon teknolojisi, nadir toprak kalıcı mıknatıs üretimi alanında büyük bir ilerlemedir. Ağır nadir toprak elementlerini veya nadir toprak alaşımlarını, mıknatısın zorlayıcı kuvvetini etkili bir şekilde arttırırken, tane sınırı difüzyonu şeklinde mıknatısın içine sızar, ağır nadir toprak içeriğini büyük ölçüde azaltır ve maliyet performansını artırır.
Sinterlenmiş NdFeB kalıcı mıknatısların zorlayıcı kuvvet mekanizmasına göre, ters mıknatıslanma alanı ilk olarak tanenin yüzeyinde oluşturulur, bu nedenle tane yüzeyi mıknatıstaki en zayıf halkadır ve tane yüzeyindeki anizotropi alanının arttırılması, tanenin yüzeyindeki mıknatıslanmayı geciktirebilir. ters mıknatıslanma alanının oluşumu Oluşturulur, böylece tüm mıknatısın zorlayıcı kuvveti artar. Tane sınırı difüzyonu başlangıçta bir difüzyon ajanı olarak basit maddeyi veya ağır nadir toprak elementleri Tb ve Dy'nin bileşiğini kullanır. Difüzyon ısıl işlemi yoluyla, ağır nadir toprak, mıknatısın yüzeyinden tane sınırı boyunca mıknatısa girer ve NdFeB mıknatısını iyileştirmek için tane sınırı ve tane yüzeyine dağıtılır. İnatçı. Difüzyon işleminin sıcaklığı genellikle Nd-Fe-B mıknatısındaki tane sınırındaki nadir toprak bakımından zengin fazın erime noktasından daha yüksektir ve sıvı nadir toprak bakımından zengin faz, elementlerin hızlı difüzyonuna yardımcı olur. tane sınırı boyunca. Tane sınırı difüzyonu, ağır nadir toprakları tane sınırlarında dağıtır ve nadiren tanelere girer, böylece zorlayıcı kuvvet arttırılırken ağır nadir toprakların kalıntı üzerindeki olumsuz etkileri azaltılabilir ve mükemmel kapsamlı manyetik özellikler elde edilebilir. Ek olarak, çalışmalar, motor ve jeneratör çalışırken, yüksek sıcaklık ortamının mıknatısın yüzeyini tercihen demanyetize hale getirdiğini, dolayısıyla mıknatısın yüzey katmanının çekirdeğe göre daha yüksek bir zorlayıcı kuvvete sahip olması gerektiğini göstermiştir. Tane sınırı difüzyon süreci, ağır nadir toprakların makroskobik ölçekte eşit olmayan dağılımına sahip mıknatıslar üretebilir. Mıknatısın yüzey katmanı, yüksek zorlayıcı kuvvet sağlamak için ağır nadir topraklarla zenginleştirilirken, mıknatısın çekirdeği, yüksek kalıcılığı korumak için yalnızca az miktarda ağır nadir topraklara sahiptir. Bu nedenle, tane sınırı difüzyon teknolojisi, ağır nadir toprak elementlerinin daha etkin şekilde kullanılmasını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda yüksek zorlayıcı kuvvet ve yüksek manyetik enerji ürünü elde eder. Mevcut endüstriyel üretimde, tane sınırı difüzyonu ile işlenen çoğu mıknatısın kalınlığı 4 mm'den az ve nadiren 8 mm'den fazladır.
