Nam châm neodymium được tạo ra như thế nào

Chúng tôi sẽ giải thích cáchnam châm NdFeBđược thực hiện với một mô tả đơn giản. Nam châm neodymium là một nam châm vĩnh cửu được làm từ hợp kim neodymium, sắt và boron để tạo thành cấu trúc tinh thể tứ giác Nd2Fe14B. Nam châm neodymium thiêu kết được chế tạo bằng cách nung nóng chân không các hạt kim loại đất hiếm làm nguyên liệu thô trong lò nung. Sau khi có được nguyên liệu thô, chúng tôi sẽ thực hiện 9 bước để chế tạo nam châm NdFeB và cuối cùng là cho ra thành phẩm.

Chuẩn bị vật liệu cho phản ứng, nấu chảy, nghiền, ép, thiêu kết, gia công, mạ, từ hóa và kiểm tra.

Chuẩn bị nguyên liệu để phản ứng

Dạng hợp chất hóa học của nam châm neodymium là Nd2Fe14B.

Nam châm thường giàu Nd và B, và nam châm thành phẩm thường chứa các vị trí không từ tính của Nd và B trong hạt, chứa Nd2Fe14B có từ tính cao. ngũ cốc. Một số nguyên tố đất hiếm khác có thể được thêm vào để thay thế một phần neodymium: dysprosium, terbium, gadolinium, holmium, lanthanum và xeri. Đồng, coban, nhôm, gali và niobi có thể được thêm vào để cải thiện các tính chất khác của nam châm. Người ta thường sử dụng cả Co và Dy cùng nhau. Tất cả các yếu tố để sản xuất nam châm thuộc loại đã chọn đều được đặt trong lò cảm ứng chân không, được nung nóng và nấu chảy để tạo thành vật liệu hợp kim.

tan chảy

Nguyên liệu thô cần được nấu chảy trong lò cảm ứng chân không để tạo thành hợp kim Nd2Fe14B. Sản phẩm được làm nóng bằng cách tạo ra dòng xoáy, tất cả đều được làm trong chân không để ngăn chặn chất bẩn xâm nhập vào phản ứng. Sản phẩm cuối cùng của bước này là tấm đúc ruy băng mỏng (tấm SC) bao gồm các tinh thể Nd2Fe14B đồng nhất. Quá trình nóng chảy cần được thực hiện trong thời gian rất ngắn để tránh quá trình oxy hóa quá mức của kim loại đất hiếm.

Phay

Quy trình phay 2 bước được sử dụng trong thực tế sản xuất. Bước đầu tiên, được gọi là kích nổ hydro, bao gồm phản ứng giữa hydro và neodymium với hợp kim, phá vỡ các mảnh SC thành các hạt nhỏ hơn. Bước thứ hai, được gọi là nghiền tia, biến các hạt Nd2Fe14B thành các hạt nhỏ hơn, có đường kính từ 2-5μm. Phay phản lực làm giảm vật liệu thu được thành bột có kích thước hạt rất nhỏ. Kích thước hạt trung bình là khoảng 3 micron.

nhấn

Bột NdFeB được ép thành chất rắn có hình dạng mong muốn trong từ trường mạnh. Chất rắn bị nén sẽ thu được và duy trì hướng từ hóa ưa thích. Trong một kỹ thuật gọi là đảo khuôn, bột được ép thành chất rắn trong khuôn ở nhiệt độ khoảng 725°C. Sau đó, chất rắn được đặt vào khuôn thứ hai, nơi nó được nén thành hình dạng rộng hơn, khoảng một nửa chiều cao ban đầu. Điều này làm cho hướng từ hóa ưu tiên song song với hướng đùn. Đối với một số hình dạng nhất định, có các phương pháp bao gồm các kẹp tạo ra từ trường trong quá trình ép để căn chỉnh các hạt.

Thiêu kết

Chất rắn NdFeB ép cần được thiêu kết để tạo thành khối NdFeB. Vật liệu được nén ở nhiệt độ cao (lên tới 1080°C) dưới điểm nóng chảy của vật liệu cho đến khi các hạt của nó dính chặt vào nhau. Quá trình thiêu kết bao gồm 3 bước: khử hydro, thiêu kết và ủ.

Gia công

Nam châm thiêu kết được cắt thành hình dạng và kích thước mong muốn bằng quy trình mài. Ít phổ biến hơn, các hình dạng phức tạp được gọi là hình dạng không đều được tạo ra bằng gia công phóng điện (EDM). Do chi phí vật liệu cao nên tổn thất vật liệu do gia công được giữ ở mức tối thiểu. Công nghệ Fullzen Huệ Châu rất giỏi trong việc sản xuất nam châm không đều.

Mạ/sơn phủ

NdFeB không tráng phủ rất dễ bị ăn mòn và mất từ ​​tính nhanh chóng khi bị ướt. Vì vậy, tất cả nam châm neodymium bán trên thị trường đều cần có lớp phủ. Nam châm riêng lẻ được mạ ba lớp: niken, đồng và niken. Để biết thêm các loại lớp phủ, vui lòng nhấp vào “Liên hệ với chúng tôi”.

Từ hóa

Nam châm được đặt trong một vật cố định để nam châm tiếp xúc với từ trường rất mạnh trong một khoảng thời gian ngắn. Về cơ bản nó là một cuộn dây lớn quấn quanh một nam châm. Các thiết bị từ hóa sử dụng các tụ điện và điện áp rất cao để có được dòng điện mạnh như vậy trong một khoảng thời gian ngắn.

Điều tra

Kiểm tra chất lượng của nam châm thu được để biết các đặc tính khác nhau. Máy chiếu đo kỹ thuật số xác minh kích thước. Hệ thống đo độ dày lớp phủ sử dụng công nghệ huỳnh quang tia X xác minh độ dày của lớp phủ. Thử nghiệm thường xuyên trong thử nghiệm phun muối và nồi áp suất cũng xác minh hiệu suất của lớp phủ. Bản đồ độ trễ đo đường cong BH của nam châm, xác nhận rằng chúng được từ hóa hoàn toàn, như mong đợi đối với loại nam châm.

Cuối cùng chúng ta đã có được sản phẩm nam châm lý tưởng.