Como se fabrican os imáns de neodimio

Explicaremos comoimáns de NdFeBestán feitos cunha descrición sinxela. O imán de neodimio é un imán permanente feito dunha aliaxe de neodimio, ferro e boro para formar a estrutura cristalina tetragonal Nd2Fe14B. Os imáns de neodimio sinterizados fabrícanse quentando ao baleiro partículas de metais de terras raras como materias primas nun forno. Despois de obter as materias primas, levaremos a cabo 9 pasos para fabricar imáns de NdFeB e finalmente producir produtos acabados.

Preparar materiais para a reacción, fusión, moenda, prensado, sinterización, mecanizado, galvanoplastia, magnetización e inspección.

Preparar os materiais para a reacción

A forma química do composto magnético de neodimio é Nd2Fe14B.

Os imáns adoitan ser ricos en Nd e B, e os imáns acabados adoitan conter sitios non magnéticos de Nd e B nos grans, que conteñen grans de Nd₂Fe₃₄B. altamente magnéticos. Pódense engadir outros elementos de terras raras para substituír parcialmente o neodimio: disprosio, terbio, gadolinio, holmio, lantano e cerio. Pódense engadir cobre, cobalto, aluminio, galio e niobio para mellorar outras propiedades do imán. É común usar tanto Co como Dy xuntos. Todos os elementos para fabricar imáns do grao seleccionado colócanse nun forno de indución ao baleiro, quéntanse e fúndense para formar o material de aliaxe.

Fusión

As materias primas deben fundirse nun forno de indución ao baleiro para formar a aliaxe Nd2Fe14B. O produto quéntase creando un vórtice, todo baixo baleiro para evitar que a contaminación entre na reacción. O produto final deste paso é unha lámina fundida de cinta fina (lámina SC) composta por cristais uniformes de Nd2Fe14B. O proceso de fusión debe realizarse nun tempo moi curto para evitar a oxidación excesiva dos metais de terras raras.

Fresado

O proceso de moenda en dous pasos utilízase na práctica de fabricación. O primeiro paso, chamado detonación de hidróxeno, implica a reacción entre o hidróxeno e o neodimio coa aliaxe, rompendo as escamas de SC en partículas máis pequenas. O segundo paso, chamado moenda por inxección, converte as partículas de Nd2Fe14B en partículas máis pequenas, cun diámetro que varía de 2 a 5 μm. A moenda por inxección reduce o material resultante a un po de tamaño de partícula moi pequeno. O tamaño medio das partículas é duns 3 micrómetros.

Premendo

O po de NdFeB prénsase para formar un sólido coa forma desexada nun campo magnético forte. Un sólido comprimido adquirirá e manterá unha orientación de magnetización preferida. Nunha técnica chamada recalcamento de matrices, o po prénsase para formar un sólido nunha matriz a uns 725 °C. Despois, o sólido colócase nun segundo molde, onde se comprime nunha forma máis ancha, aproximadamente a metade da súa altura orixinal. Isto fai que a dirección de magnetización preferida sexa paralela á dirección de extrusión. Para certas formas, existen métodos que inclúen abrazaderas que xeran un campo magnético durante o prensado para aliñar as partículas.

Sinterización

Os sólidos de NdFeB prensados ​​deben sinterizarse para formar bloques de NdFeB. O material comprímese a altas temperaturas (ata 1080 °C) por debaixo do punto de fusión do material ata que as súas partículas se adhiren entre si. O proceso de sinterización consta de 3 pasos: deshidroxenación, sinterización e revenido.

Mecanizado

Os imáns sinterizados córtanse nas formas e tamaños desexados mediante un proceso de moenda. Con menos frecuencia, as formas complexas chamadas formas irregulares prodúcense mediante mecanizado por descarga eléctrica (EDM). Debido ao alto custo do material, a perda de material debido ao mecanizado mantense ao mínimo. Huizhou Fullzen Technology é moi boa na fabricación de imáns irregulares.

Chapado/Revestimento

O NdFeB sen revestimento corróese moito e perde o seu magnetismo rapidamente cando está mollado. Polo tanto, todos os imáns de neodimio dispoñibles comercialmente requiren un revestimento. Os imáns individuais están chapados en tres capas: níquel, cobre e níquel. Para ver máis tipos de revestimento, fai clic en "Contacto".

Magnetización

O imán colócase nun dispositivo que o expón a un campo magnético moi forte durante un curto período de tempo. Basicamente, é unha bobina grande enrolada arredor dun imán. Os dispositivos magnetizados usan bancos de condensadores e voltaxes moi altas para obter unha corrente tan forte nun curto período de tempo.

Inspección

Comprobe a calidade dos imáns resultantes para diversas características. O proxector de medición dixital verifica as dimensións. Os sistemas de medición do grosor do revestimento que empregan a tecnoloxía de fluorescencia de raios X verifican o grosor dos revestimentos. As probas regulares en probas de pulverización de sal e cociña a presión tamén verifican o rendemento do revestimento. O mapa de histérese mide a curva BH dos imáns, confirmando que están completamente magnetizados, como se espera para a clase de imán.

Finalmente conseguimos o produto magnético ideal.