تكنولوجيا الإنتاج والمعالجة لمغناطات Neodymium Iron Boron (NDFEB)

تستخدم مغناطيس البورون الحديد النيوديميوم (NDFEB) ، المعروف بخصائصها المغناطيسية الاستثنائية ، على نطاق واسع في مختلف الصناعات ، بما في ذلك الإلكترونيات والسيارات والطاقة المتجددة والأجهزة الطبية. يتضمن إنتاج ومعالجة مغناطيس NDFEB عدة خطوات متطورة لضمان أداء عالية ومتانة. فيما يلي نظرة عامة على المراحل الرئيسية في عملية التصنيع.

1. تحضير المواد الخام

إنتاج تبدأ المغناطيس NDFEB بإعداد المواد الخام. تشمل المكونات الأولية النيوديميوم (ND) ، الحديد (FE) ، والبورون (ب) ، إلى جانب كميات صغيرة من العناصر الأخرى مثل ديسبروسيوم (DY) و praseodymium (PR) لتعزيز الخواص المغناطيسية واستقرار درجة الحرارة. يتم وزن هذه المواد بعناية وخلطها بنسب دقيقة لتشكيل سبيكة.

2. سبيكة ذوبان وصب

ثم يتم ذوبان المواد الخام المختلطة في فرن تحريض فراغ لتشكيل سبيكة متجانسة. يتم إجراء عملية الانصهار تحت جو خامل ، عادةً الأرجون ، لمنع الأكسدة. بمجرد ذوبان السبائك بالكامل ، يتم سكبها في قالب أو يتم تبريدها بسرعة باستخدام تقنية تسمى الشريط. ينتج صب الشريط رقائق رقيقة من السبائك ، والتي يتم سحقها لاحقًا إلى مسحوق ناعم.

3. إنتاج المسحوق

تتعرض رقائق السبائك لتناقص الهيدروجين ، وهي عملية تمتص المادة الهيدروجين ، مما يؤدي إلى اقتحام جزيئات أصغر. ويلي ذلك طحن الطحن ، حيث تكون الجسيمات أرضية أخرى في مسحوق ناعم بحجم جسيم يتراوح بين 3-5 ميكرومتر. تعتبر توحيد المسحوق وحجم الجسيمات أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق أداء مغناطيسي عالي.

4. الضغط

ثم يتم الضغط على المسحوق الناعم في الشكل المطلوب باستخدام إحدى طريقتين: الضغط على الضغط أو الضغط على متساوي . في الضغط على الضغوط ، يتم ضغط المسحوق في قالب تحت حقل مغناطيسي أحادي المحور ، والذي يتوافق مع الجسيمات لتعزيز الاتجاه المغناطيسي. من ناحية أخرى ، يطبق الضغط المتساوي ضغطًا موحدًا من جميع الاتجاهات ، مما يؤدي إلى كثافة أكثر اتساقًا. يعتمد اختيار طريقة الضغط على التطبيق المقصود للمغناطيس والخصائص المطلوبة.

5. تلبد

بعد الضغط ، يتم تلبيس المكونات الخضراء في الغلاف الجوي للغاز الفراغ أو الغاز في درجات حرارة تتراوح بين 1000 درجة مئوية و 1100 درجة مئوية. يلبس الصمامات جزيئات المسحوق معًا ، مما يخلق مغناطيسًا كثيفًا وصلبًا. هذه الخطوة مهمة لتحقيق القوة الميكانيكية النهائية للمغناطيس والخصائص المغناطيسية.

6. المعالجة الحرارية

بعد التلبد ، تخضع المغناطيس معالجة الحرارة لتحسين أدائها المغناطيسي. يتضمن ذلك الصلب في درجات حرارة محددة لتخفيف الضغوط الداخلية وتحسين الإكراه (مقاومة إزالة المغناطيسية). يتم التحكم بعناية عملية معالجة الحرارة لضمان جودة متسقة.

7. الآلات والتشطيب

مغناطيس NDFEB الملبد هش ويتطلب تصنيع الدقة لتحقيق الأبعاد النهائية والتسامح. تشمل تقنيات الآلات الشائعة الطحن ، والتقطيع ، والحفر. بعد الآلات ، غالبًا ما يتم طلاء المغناطيس بالحماية من التآكل ، حيث أن مغناطيس NDFEB عرضة للأكسدة. تشمل الطلاء الشائع النيكل أو الزنك أو الايبوكسي أو الذهب.

8. المغنطيسية

الخطوة الأخيرة في عملية الإنتاج هي المغناطيسية. تتعرض المغناطيس إلى مجال مغناطيسي خارجي قوي ، يتم إنشاؤه عادةً بواسطة الملف اللولبي أو المغناطيس الكهربائي ، لمحاذاة المجالات المغناطيسية وتحقيق القوة المغناطيسية المطلوبة. يمكن تخصيص عملية المغنطة لإنتاج أنماط مجال مغناطيسي محددة ، مثل التكوينات الشعاعية أو متعددة القطب.

9. مراقبة الجودة

خلال عملية الإنتاج ، يتم تنفيذ تدابير صارمة لمراقبة الجودة لضمان تلبية المغناطيس المواصفات المطلوبة. ويشمل ذلك اختبار الخصائص المغناطيسية (على سبيل المثال ، Remanence ، الإكراه ، ومنتج الطاقة) ، دقة الأبعاد ، وجودة السطح. يمكن أيضًا استخدام التقنيات المتقدمة مثل مضان الأشعة السينية (XRF) ومسح المجهر الإلكتروني (SEM) لتحليل المواد.

خاتمة

يتضمن إنتاج ومعالجة مغناطيس NDFEB مزيجًا من التقنيات المعدنية المتقدمة والهندسة الدقيقة. تلعب كل خطوة ، من إعداد المواد الخام إلى المغنطة النهائية ، دورًا مهمًا في تحديد أداء المغناطيس ومدى ملاءمتها لتطبيقات محددة. مع استمرار زيادة الطلب على المغناطيس عالي الأداء ، من المتوقع أن يعزز الأبحاث المستمرة والابتكار في تصنيع NDFEB خصائصها وتوسيع تطبيقاتها.