فناوری تولید و پردازش آهنرباهای Neodymium Iron Boron (NDFEB)

آهنرباهای Neodymium Iron Boron (NDFEB) ، که به دلیل خاصیت مغناطیسی استثنایی آنها شناخته شده است ، به طور گسترده در صنایع مختلف از جمله الکترونیک ، خودرو ، انرژی تجدید پذیر و وسایل پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد. تولید و پردازش آهن ربا NDFEB شامل چندین مرحله پیشرفته برای اطمینان از عملکرد و دوام بالا است. در زیر مروری بر مراحل اصلی در فرآیند تولید آورده شده است.

1. آماده سازی مواد اولیه

تولید آهنرباهای NDFEB با تهیه مواد اولیه آغاز می شود. اجزای اصلی شامل نئودیمیوم (ND) ، آهن (آهن) و بور (B) به همراه مقادیر کمی از عناصر دیگر مانند دیسپروزیوم (DY) و پراسودییمیم (PR) برای افزایش خصوصیات مغناطیسی و پایداری دما است. این مواد با دقت وزن و در نسبت های دقیق مخلوط می شوند تا آلیاژ را تشکیل دهند.

2. ذوب و ریخته گری آلیاژ

مواد اولیه مخلوط سپس در یک کوره القایی خلاء ذوب می شوند تا یک آلیاژ همگن تشکیل شود. فرآیند ذوب در زیر یک جو بی اثر ، به طور معمول آرگون ، برای جلوگیری از اکسیداسیون انجام می شود. هنگامی که آلیاژ به طور کامل ذوب شد ، با استفاده از تکنیکی به نام ریخته گری نوار ، به یک قالب ریخته می شود یا به سرعت خنک می شود. ریخته گری نوار باعث ایجاد پوسته های نازک آلیاژ می شود که بعداً به پودر ریز خرد می شوند.

3. تولید پودر

پوسته های آلیاژ در معرض هیدروژن قرار می گیرند ، فرآیندی که در آن ماده هیدروژن را جذب می کند و باعث می شود آن به ذرات کوچکتر شکسته شود. این کار توسط جت آسیاب انجام می شود ، جایی که ذرات بیشتر به یک پودر ریز با اندازه ذرات در حدود 3-5 میکرومتر می روند. یکنواختی پودر و اندازه ذرات برای دستیابی به عملکرد زیاد مغناطیسی بسیار مهم است.

4

سپس پودر ریز با استفاده از یکی از دو روش به شکل دلخواه فشرده می شود: فشار دادن یا فشار دادن ایزوستاتیک . در فشار دادن قالب ، پودر در قالب زیر یک میدان مغناطیسی تک محوره فشرده می شود ، که ذرات را برای تقویت جهت گیری مغناطیسی تراز می کند. از طرف دیگر ، فشار ایزوستاتیک فشار یکنواخت را از همه جهات اعمال می کند و در نتیجه تراکم یکنواخت تر ایجاد می شود. انتخاب روش فشار دادن به کاربرد مورد نظر آهنربا و خصوصیات مورد نیاز بستگی دارد.

5

پس از فشار دادن ، فشرده های سبز در یک خلاء یا جو گاز بی اثر در دمای بین 1000 درجه سانتیگراد و 1،100 درجه سانتیگراد قرار می گیرند. پخت و پز ذرات پودر را با هم فیوز می کند و یک آهنربای متراکم و جامد ایجاد می کند. این مرحله برای دستیابی به قدرت مکانیکی نهایی آهنربا و خصوصیات مغناطیسی بسیار مهم است.

6. عملیات حرارتی

پس از پخت و پز ، آهن ربا برای بهینه سازی عملکرد مغناطیسی خود تحت عملیات حرارتی قرار می گیرد. این شامل بازپخت در دماهای خاص برای تسکین فشارهای داخلی و بهبود فشار (مقاومت در برابر عواملی سازی) است. فرآیند عملیات حرارتی برای اطمینان از کیفیت مداوم با دقت کنترل می شود.

7. ماشینکاری و اتمام

آهنرباهای NDFEB SINTERED شکننده هستند و برای دستیابی به ابعاد و تحمل های نهایی به ماشینکاری دقیق نیاز دارند. تکنیک های ماشینکاری رایج شامل سنگ زنی ، برش و حفاری است. پس از ماشینکاری ، آهن ربا ها اغلب برای محافظت در برابر خوردگی پوشانده می شوند ، زیرا آهنرباهای NDFEB مستعد اکسیداسیون هستند. پوشش های متداول شامل نیکل ، روی ، اپوکسی یا طلا است.

8. مغناطیس

مرحله آخر در فرآیند تولید مغناطیس است. آهن ربا در معرض یک میدان مغناطیسی خارجی قوی ، که به طور معمول توسط یک سولنوئید یا الکترومغناطیس تولید می شود ، برای تراز کردن دامنه های مغناطیسی و دستیابی به استحکام مغناطیسی مورد نظر. فرآیند مغناطیس می تواند برای تولید الگوهای میدان مغناطیسی خاص مانند تنظیمات شعاعی یا چند قطبی تنظیم شود.

9. کنترل کیفیت

در طول فرآیند تولید ، اقدامات دقیق کنترل کیفیت برای اطمینان از رعایت آهن ربا مشخصات مورد نیاز انجام می شود. این شامل آزمایش برای خواص مغناطیسی (به عنوان مثال ، بازداشت ، فشار و محصول انرژی) ، دقت بعدی و کیفیت سطح است. تکنیک های پیشرفته مانند فلورسانس اشعه ایکس (XRF) و میکروسکوپ الکترونی اسکن (SEM) نیز ممکن است برای تجزیه و تحلیل مواد استفاده شود.

پایان

تولید و پردازش آهن ربا NDFEB شامل ترکیبی از تکنیک های متالورژیک پیشرفته و مهندسی دقیق است. هر مرحله ، از آماده سازی مواد اولیه تا مغناطش نهایی ، نقش مهمی در تعیین عملکرد و مناسب بودن آهنربا برای برنامه های خاص ایفا می کند. از آنجا که تقاضا برای آهنرباهای با کارایی بالا به رشد خود ادامه می دهد ، انتظار می رود تحقیقات و نوآوری مداوم در تولید NDFEB باعث افزایش بیشتر خواص آنها و گسترش برنامه های آنها شود.