איך מייצרים מגנטים ניאודימיום

נסביר כיצדמגנטים של NdFeBעשויים עם תיאור פשוט. מגנט הנאודימיום הוא מגנט קבוע העשוי מסגסוגת של ניאודימיום, ברזל ובורון ליצירת המבנה הגבישי Nd2Fe14B הטטרגונלי. מגנטים ניאודימיום מסונטרים מיוצרים על ידי חימום ואקום של חלקיקי מתכת אדמה נדירה כחומרי גלם בכבשן. לאחר קבלת חומרי הגלם, נבצע 9 שלבים לייצור מגנטים של NdFeB ולבסוף לייצר מוצרים מוגמרים.

הכן חומרים לתגובה, התכה, כרסום, כבישה, סינטר, עיבוד שבבי, ציפוי, מגנטיזציה ובדיקה.

הכן חומרים לתגובה

צורת התרכובת הכימית של מגנט ניאודימיום היא Nd2Fe14B.

מגנטים הם בדרך כלל עשירים ב-Nd ו-B, ומגנטים מוגמרים מכילים בדרך כלל אתרים לא מגנטיים של Nd ו-B בגרגרים, המכילים Nd2Fe14B מגנטי מאוד. דגנים. ניתן להוסיף מספר יסודות אדמה נדירים אחרים כדי להחליף חלקית את הנאודימיום: דיספרוזיום, טרביום, גדוליניום, הולניום, לנתנום וצריום. ניתן להוסיף נחושת, קובלט, אלומיניום, גליום וניוביום כדי לשפר תכונות אחרות של המגנט. מקובל להשתמש גם ב-Co וגם ב-Dy ביחד. כל האלמנטים לייצור מגנטים מהדרגה הנבחרה ממוקמים בתנור אינדוקציה ואקום, מחוממים ומומסים ליצירת חומר הסגסוגת.

הַתָכָה

יש להמיס את חומרי הגלם בכבשן אינדוקציה ואקום ליצירת סגסוגת Nd2Fe14B. המוצר מחומם על ידי יצירת מערבולת, הכל תחת ואקום כדי למנוע זיהום להיכנס לתגובה. התוצר הסופי של שלב זה הוא יריעת סרט דק (SC sheet) המורכבת מגבישי Nd2Fe14B אחידים. תהליך ההיתוך צריך להיעשות בזמן קצר מאוד כדי למנוע חמצון מוגזם של מתכות האדמה הנדירות.

כִּרסוּם

תהליך כרסום דו-שלבי משמש בפרקטיקה של ייצור. הצעד הראשון, הנקרא פיצוץ מימן, כרוך בתגובה בין מימן לנאודימיום עם הסגסוגת, ומפרקת את פתיתי ה-SC לחלקיקים קטנים יותר. השלב השני, הנקרא כרסום סילון, הופך את חלקיקי Nd2Fe14B לחלקיקים קטנים יותר, בקוטר של 2-5 מיקרומטר. כרסום סילון מפחית את החומר המתקבל לאבקה בגודל חלקיקים קטן מאוד. גודל החלקיקים הממוצע הוא בסביבות 3 מיקרון.

כְּבִישָׁה

אבקת NdFeB נדחסת למוצק בצורה הרצויה בשדה מגנטי חזק. מוצק דחוס ירכוש ותשמור על כיוון מגנטיזציה מועדף. בטכניקה הנקראת התקפי מות, האבקה נדחסת למוצק בקובייה בטמפרטורה של כ-725 מעלות צלזיוס. לאחר מכן מכניסים את המוצק לתבנית שנייה, שם הוא נדחס לצורה רחבה יותר, כמחצית מגובהו המקורי. זה הופך את כיוון המגנטיזציה המועדף לקביל לכיוון האקסטרוזיה. עבור צורות מסוימות, ישנן שיטות הכוללות מהדקים היוצרים שדה מגנטי במהלך הלחיצה ליישור החלקיקים.

סינטרינג

יש לסנטר מוצקי NdFeB לחוץ כדי ליצור בלוקים של NdFeB. החומר נדחס בטמפרטורות גבוהות (עד 1080 מעלות צלזיוס) מתחת לנקודת ההתכה של החומר עד שחלקיקיו נצמדים זה לזה. תהליך הסינטרינג מורכב מ-3 שלבים: דה-הידרוגנציה, סינטר וטמפרור.

עיבוד שבבי

מגנטים מרוסקים נחתכים לצורות ולגודל רצויים באמצעות תהליך שחיקה. פחות נפוץ, צורות מורכבות הנקראות צורות לא סדירות מיוצרות על ידי עיבוד פריקה חשמלית (EDM). בשל עלות החומרים הגבוהה, אובדן החומר עקב עיבוד שבבי נשמר למינימום. Huizhou Fullzen Technology טובה מאוד בייצור מגנטים לא סדירים.

ציפוי/ציפוי

NdFeB לא מצופה מושחת מאוד ומאבד את המגנטיות שלו במהירות כאשר הוא רטוב. לכן, כל מגנטי הנאודימיום הזמינים באופן מסחרי דורשים ציפוי. מגנטים בודדים מצופים בשלוש שכבות: ניקל, נחושת וניקל. לסוגי ציפוי נוספים, אנא לחץ על "צור קשר".

מגנטיזציה

המגנט ממוקם במתקן החושף את המגנט לשדה מגנטי חזק מאוד לפרק זמן קצר. זה בעצם סליל גדול עטוף סביב מגנט. מכשירים ממוגנטים משתמשים בבנקי קבלים ובמתחים גבוהים מאוד כדי לקבל זרם חזק כל כך בפרק זמן קצר.

בְּדִיקָה

בדוק את איכות המגנטים המתקבלים עבור מאפיינים שונים. מקרן מדידה דיגיטלי מאמת מידות. מערכות מדידת עובי ציפוי באמצעות טכנולוגיית הקרנת רנטגן מאמתות את עובי הציפויים. בדיקות סדירות בתרסיס מלח ובבדיקות סיר לחץ מוודאות גם את ביצועי הציפוי. מפת ההיסטרזיס מודדת את עקומת ה-BH של המגנטים, ומאשרת שהם ממוגנטים במלואם, כצפוי עבור מחלקת המגנטים.

לבסוף קיבלנו את מוצר המגנט האידיאלי.