Neodymiumrautaboorin (NDFEB) magneettien tuotanto- ja prosessointitekniikka

Neodyymirautaboori (NDFEB) -magneetit, jotka tunnetaan poikkeuksellisista magneettisista ominaisuuksistaan, käytetään laajasti eri toimialoilla, mukaan lukien elektroniikka, auto-, uusiutuvan energian ja lääkinnälliset laitteet. NDFEB -magneettien tuotanto ja käsittely sisältää useita hienostuneita vaiheita korkean suorituskyvyn ja kestävyyden varmistamiseksi. Alla on yleiskatsaus valmistusprosessin keskeisistä vaiheista.

1. Raaka -aineiden valmistelu

Tuotanto NDFEB -magneetit alkavat raaka -aineiden valmistuksella. Ensisijaisiin komponentteihin kuuluvat neodyymi (ND), rauta (Fe) ja boori (B) sekä pienet määrät muita elementtejä, kuten dysprosiumia (DY) ja praseodymiumia (PR) magneettisten ominaisuuksien ja lämpötilan stabiilisuuden parantamiseksi. Nämä materiaalit punnitaan huolellisesti ja sekoitetaan tarkkoihin mittasuhteisiin seoksen muodostamiseksi.

14. Seos sulaa ja valua

Sitten sekoitettuja raaka -aineita sulatetaan tyhjiöinduktiouunissa homogeenisen seoksen muodostamiseksi. Sulatusprosessi suoritetaan inertin ilmakehän alla, tyypillisesti argonia, hapettumisen estämiseksi. Kun seos on täysin sulanut, se kaadetaan muottiin tai jäähdytetään nopeasti käyttämällä nauhavaluista nimeltä tekniikka. Kaistalevalu tuottaa ohuita seoksen hiutaleita, jotka myöhemmin murskataan hienoksi jauheeksi.

3. Jauheentuotanto

Seoshihnat altistetaan vedyn rappeutumiselle, prosessille, jossa materiaali absorboi vetyä, aiheuttaen sen jakautuvan pienempiin hiukkasiin. Tätä seuraa suihkumyrsky, jossa hiukkaset jauhetaan edelleen hienoksi jauheeksi, jonka hiukkaskoko on noin 3-5 mikrometriä. Jauheen tasaisuus ja hiukkaskoko ovat kriittisiä korkean magneettisen suorituskyvyn saavuttamiseksi.

4. Paina

Hieno jauhe painetaan sitten haluttuun muotoon käyttämällä yhtä kahdesta menetelmästä: die puristaa tai isostaattinen puristus . Muotin puristamisessa jauhe tiivistetään muotissa yksiaksiaalisen magneettikentän alla, joka kohdistaa hiukkaset magneettisen suunnan parantamiseksi. Isostaattinen puristaminen puolestaan ​​kohdistaa tasaista painetta kaikista suunnista, mikä johtaa tasaisempaan tiheyteen. Painatusmenetelmän valinta riippuu magneetin aiotusta sovelluksesta ja vaadittujen ominaisuuksien.

5. sintraus

Painamisen jälkeen vihreät kompaktit sintrataan tyhjiö- tai inerttien kaasu -ilmakehässä lämpötiloissa välillä 1 000 ° C - 1100 ° C. Sintraus sulattaa jauhehiukkaset yhteen, luomalla tiheän ja kiinteän magneetin. Tämä vaihe on ratkaisevan tärkeä magneetin lopullisen mekaanisen lujuuden ja magneettisten ominaisuuksien saavuttamiseksi.

6. Lämpökäsittely

Sintrauksen jälkeen magneetit lämmitävät lämpökäsittelyn magneettisen suorituskyvyn optimoimiseksi. Tähän sisältyy hehkuttaminen tietyissä lämpötiloissa sisäisten rasitusten lievittämiseksi ja pakonkestävyyden parantamiseksi (demagnetointivastus). Lämpökäsittelyprosessia hallitaan huolellisesti yhdenmukaisen laadun varmistamiseksi.

7. koneistus ja viimeistely

Sintratetut NDFEB -magneetit ovat hauraita ja vaativat tarkkuuden koneistusta lopullisten mittojen ja toleranssien saavuttamiseksi. Yleisiä koneistustekniikoita ovat hiominen, viipalointi ja poraus. Koneiston jälkeen magneetit päällystetään usein korroosiolta suojaamiseksi, koska NDFEB -magneetit ovat alttiita hapettumiselle. Yleisiä pinnoitteita ovat nikkeli, sinkki, epoksi tai kulta.

8. magnetointi

Viimeinen vaihe tuotantoprosessissa on magnetointi. Magneetit altistetaan voimakkaalle ulkoiselle magneettikentälle, joka tyypillisesti syntyy solenoidilla tai sähkömagneettilla, magneettisten domeenien kohdistamiseksi ja halutun magneettisen lujuuden saavuttamiseksi. Magnetointiprosessi voidaan räätälöidä tuottamaan spesifisiä magneettikenttäkuvioita, kuten radiaalisia tai monipolmeja.

9. Laadunvalvonta

Koko tuotantoprosessin ajan toteutetaan tiukat laadunvalvontatoimenpiteet sen varmistamiseksi, että magneetit täyttävät vaadittavat vaatimukset. Tähän sisältyy magneettisten ominaisuuksien (esim. Remanenssi, pakko- ja energiatuotteen), mittatarkkuus ja pinnan laatu. Edistyneitä tekniikoita, kuten röntgenfluoresenssia (XRF) ja skannaavaa elektronimikroskopiaa (SEM), voidaan käyttää myös materiaalianalyysiin.

Johtopäätös

NDFEB -magneettien tuotantoon ja käsittelyyn sisältyy edistyneiden metallurgisten tekniikoiden ja tarkan tekniikan yhdistelmä. Jokaisella vaiheella raaka -aineiden valmistuksesta lopulliseen magnetointiin on kriittinen rooli määrittäessään magneetin suorituskykyä ja soveltuvuutta tiettyihin sovelluksiin. Kun korkean suorituskyvyn magneettien kysyntä kasvaa edelleen, NDFEB: n valmistuksen jatkuvien tutkimuksen ja innovaatioiden odotetaan parantavan edelleen niiden ominaisuuksia ja laajentavan sovelluksiaan.