Mengapakah magnet neodymium memerlukan unsur nadir bumi?—Adakah kereta elektrik membenci haba?

Sep 09, 2023

Tinggalkan pesanan

info-1-1

(FOTO:Honda)

Seperti namanya, jenis segerak PM, yang merupakan motor pemacu arus perdana, menggunakan magnet kekal. Magnet neodymium digunakan untuk magnet ini kerana keseimbangan daya magnet dan ketahanannya, dan perkataan "bumi nadir" sering kedengaran di sekelilingnya. Bahan-bahan ini digunakan untuk apa?
Magnet neodymium nampaknya telah menjadi perkara biasa. Untuk meletakkannya dengan betul, ia adalah sejenis magnet nadir bumi, dan ia adalah magnet yang dibuat dengan mensinter serbuk berstruktur Nd2Fe14B (neodymium/besi/boron). Dibangunkan pada tahun 1982 oleh Masato Sagawa dan lain-lain, ia adalah salah satu teknologi yang dibanggakan oleh Jepun. Sehingga 2023, ia adalah magnet nadir bumi terkuat dalam kegunaan praktikal dari segi ketumpatan fluks magnet sisa dan daya paksaan, tetapi kelemahannya ialah ia lebih rendah dalam rintangan haba. Khususnya, apabila suhu mencecah lebih kurang 315 darjah (=Titik Curie), penyahmagnetan tak boleh balik berlaku.

Usaha dilakukan untuk menyejukkan motor pemacu supaya tidak mencapai suhu 315 darjah Celcius, tetapi kaedah dirangka untuk menambah disprosium dan terbium untuk meningkatkan rintangan haba. Secara amnya, magnet neodymium mempunyai komposisi 60 peratus besi dan 30 peratus neodymium, tetapi jika anda menambah beberapa peratus disprosium kepada ini, dikatakan penyahmagnetan haba boleh diperbaiki sebanyak 15 darjah Celsius setiap penambahan 1 peratus (Wikipedia: Magnet Neodymium Daripada). Walaupun terbium mempunyai sifat yang meningkatkan daya paksaan lebih baik daripada disprosium, ia adalah logam yang lebih jarang daripada disprosium, jadi disprosium sering memainkan peranan ini.

Walau bagaimanapun, pastinya disprosium juga merupakan logam yang jarang ditemui. Adakah mungkin untuk mencapai kedua-dua rintangan haba dan daya paksaan tanpa menggunakan ini? Contoh syarikat yang sedang mengusahakan isu ini ialah Honda dan Toyota. Kedua-duanya tertumpu pada fakta bahawa ``struktur tersinter mempunyai saiz butiran yang besar yang mengehadkan prestasinya,'' dan ideanya ialah jika ia dijadikan struktur ultra-halus, rintangan haba dan daya paksaan boleh ditingkatkan.

 

Jika motor menjadi terlalu panas, pemutar magnet kekal akan menyahmagnet secara tidak boleh balik. Nilai ambang adalah sekitar 150 darjah seperti yang ditunjukkan pada peta. Oleh kerana kita tidak mahu memecahkan magnet neodymium yang mahal, kita perlu mengawal motor untuk memastikannya pada suhu malar menggunakan litar penyejuk. Di samping penyejukan cecair pemutar dan pemegun menggunakan bendalir, semakin banyak penggerak utama menyejukkan bendalir dalam dua peringkat menggunakan penyejukan air, yang merupakan salah satu cara untuk mencapai kecekapan tinggi tersebut.

Hantar pertanyaan