Penyahmagnetan suhu tinggi dan teknologi penyebaran sempadan bijian untuk magnet kekal nadir bumi

Aug 11, 2023

Tinggalkan pesanan

Sebab mengapa NdFeB akan demagnetize dalam persekitaran suhu tinggi ditentukan oleh struktur fizikalnya sendiri. Sebab mengapa magnet boleh menghasilkan medan magnet adalah kerana elektron yang dibawa oleh bahan itu sendiri berputar mengelilingi atom mengikut arah, dengan itu menghasilkan daya medan magnet, yang seterusnya memberi kesan kepada hal ehwal yang berkaitan di sekelilingnya. Walau bagaimanapun, putaran elektron di sekeliling atom dalam arah yang telah ditetapkan juga dihadkan oleh keadaan suhu. Bahan magnet yang berbeza boleh menahan suhu yang berbeza. Jika suhu terlalu tinggi, elektron akan menyimpang dari orbit asal, menyebabkan huru-hara. Medan magnet tempatan bahan akan terganggu, mengakibatkan penyahmagnetan.

 

Bagaimana untuk meningkatkan penyahmagnetan suhu tinggi NdFeB

Penyelesaian:
Meningkatkan rintangan suhu tinggi bagi magnet kekal NdFeB terikat: Dengan menambahkan unsur mengaloi Co untuk menggantikan Fe dalam fasa Nd2Fe14B, Tc magnet boleh ditingkatkan. Walau bagaimanapun, Co yang berlebihan bukan sahaja meningkatkan kos bahan, tetapi juga mengurangkan aruhan magnet sisa dan produk tenaga maksimum bahan magnet kekal.

Kaedah untuk meningkatkan rintangan suhu magnet NdFeB tersinter ialah: nadir bumi berat Tb dan Dy boleh meningkatkan medan anisotropi magnet NdFeB dengan ketara, menambah unsur nadir bumi (HRE) berat, seperti Dy dan Tb, untuk menggantikan 2:14: Nd dalam fasa 1 membentuk fasa (HRE, Nd)2Fe14B (HRE=Dy, Tb) dengan medan anisotropi magnetik yang lebih tinggi. Disebabkan gandingan antiferromagnetik antara atom nadir bumi berat dan atom Fe, penambahan nadir bumi berat Ini menyebabkan pengurangan dalam remanan dan produk tenaga magnet dan meningkatkan kos.

Teknologi resapan sempadan bijian yang muncul pada awal abad ke-21 merupakan kemajuan besar dalam bidang pembuatan magnet kekal nadir bumi. Ia menyusup unsur nadir bumi berat atau aloi nadir bumi ke dalam magnet dalam bentuk resapan sempadan butiran, sambil meningkatkan daya paksaan magnet secara berkesan, ia mengurangkan kandungan nadir bumi berat dan meningkatkan prestasi kos.

Mengikut mekanisme daya paksaan magnet kekal NdFeB tersinter, domain kemagnetan terbalik mula-mula terbentuk pada permukaan bijirin, jadi permukaan bijian adalah pautan paling lemah dalam magnet, dan meningkatkan medan anisotropi pada permukaan bijirin boleh melambatkan pembentukan domain kemagnetan songsang Dibentuk, dengan itu meningkatkan daya paksaan seluruh magnet. Resapan sempadan bijian pada mulanya menggunakan bahan ringkas atau sebatian unsur nadir bumi berat Tb dan Dy sebagai agen peresap. Melalui rawatan haba resapan, nadir bumi berat memasuki magnet dari permukaan magnet di sepanjang sempadan butiran, dan mengedarkan pada sempadan butiran dan permukaan butiran untuk memperbaiki magnet NdFeB. Tabah. Suhu rawatan resapan secara amnya lebih tinggi daripada takat lebur fasa kaya nadir bumi pada sempadan butiran dalam magnet Nd-Fe-B, dan fasa kaya nadir bumi cecair adalah kondusif untuk resapan pantas unsur. sepanjang sempadan bijian. Resapan sempadan bijian mengedarkan nadir bumi berat dalam sempadan bijian dan jarang memasuki butiran, supaya daya paksaan boleh ditingkatkan manakala kesan buruk nadir bumi berat pada remanen dapat dikurangkan, dan sifat magnet komprehensif yang sangat baik boleh diperolehi. Di samping itu, kajian telah menunjukkan bahawa apabila motor dan penjana berfungsi, persekitaran suhu tinggi menjadikan permukaan magnet lebih disukai dinyahmagnetkan, jadi lapisan permukaan magnet harus mempunyai daya paksaan yang lebih tinggi daripada teras. Proses resapan sempadan butiran boleh menghasilkan magnet dengan taburan nadir bumi berat yang tidak sekata pada skala makroskopik. Lapisan permukaan magnet diperkaya dengan nadir bumi berat untuk memberikan daya paksaan yang tinggi, manakala teras magnet hanya mempunyai sejumlah kecil nadir bumi berat untuk mengekalkan remanen yang tinggi. Oleh itu, teknologi resapan sempadan butiran bukan sahaja membolehkan penggunaan nadir bumi berat yang lebih berkesan, tetapi juga mencapai daya paksaan yang tinggi dan produk tenaga magnet yang tinggi pada masa yang sama. Dalam pengeluaran perindustrian semasa, ketebalan kebanyakan magnet yang dirawat dengan resapan sempadan butiran adalah kurang daripada 4 mm, dan jarang melebihi 8 mm.

Hantar pertanyaan