NdFeB kalıcı mıknatıs malzemesi, kurulduğu günden bu yana üstün manyetik özellikleri nedeniyle büyük ilgi görmüş ve "Mıknatıs Kralı" olarak anılmıştır. Pazar talebinin sürekli büyümesiyle birlikte NdFeB üretim teknolojisi ve mıknatıs performansı da gelişmeye ve yükselmeye devam etti. Manyetik malzemelerin manyetik özelliklerini ölçmek için genellikle kalıcılık, zorlayıcılık ve maksimum manyetik enerji çarpımı göstergelerini kullanırız.
Artık Manyetizma Br
Mıknatısın kapalı devre ortamında harici bir manyetik alan tarafından teknik doygunluğa kadar mıknatıslanması ve ardından harici manyetik alanın kaldırılmasından sonra mıknatıs tarafından görüntülenen manyetik indüksiyon yoğunluğunu ifade eder. Mıknatıs bir süngerle karşılaştırıldığında, artık mıknatıslanma süngerin suya doygun hale getirildiğinde sahip olduğu su içeriğine benzer.
Zorlayıcı Kuvvet Hcb ve İçsel Zorlayıcı Kuvvet Hcj
Süngerdeki su maksimum seviyeye kadar emilir ve ardından süngerde su kalmayıncaya kadar su bastırılır. Bu baskı zorlayıcı kuvvettir. Mıknatıs ters demanyetizasyon alanındayken manyetik indüksiyon şiddeti sıfıra düştüğünde manyetik alan kuvvetinin değeridir. Ancak mıknatısın manyetik polarizasyon yoğunluğu bu anda sıfır değildir ancak ters manyetik alan ile mıknatısın iç manyetik alanı birbirini iptal eder. Bu sırada dış manyetik alan kaldırılırsa, mıknatıs hala belirli manyetik özelliklere sahiptir ve içsel zorlayıcı kuvvet, mıknatısın iç manyetik alanının birbirini iptal etmesine neden olur. Uygulanan ters manyetik alanın gücü, manyetik polarizasyonun sıfıra indirilmesi için gereklidir.
Maksimum Manyetik Enerji Ürünü (BH)max
Mıknatısın iki manyetik kutbu arasındaki boşlukta oluşan manyetik enerji yoğunluğunu, yani hava boşluğunun birim hacmi başına statik manyetik enerjiyi temsil eder. B ve H çarpımının maksimum değeridir. Boyutu doğrudan mıknatısın performansını gösterir.
NdFeB mıknatısların yukarıdaki performans değerlerini ne belirler?
Manyetik malzemelerin performansı teknik yollarla nasıl geliştirilir?
Ve kullanım sırasında manyetik malzeme performansı kaybı nasıl önlenir?
NdFeB mıknatısının hammadde bileşimi ve üretim süreci, onun doğuştan gelen manyetik özelliklerini belirler. Güçlü bir manyetik ürün haline geldikten sonra çalışma ortamı (sıcaklık, nem ve diğer faktörler dahil), doğuştan gelen manyetik özelliklerinin performansını etkileyecektir. Uygunsuz kullanım Bu durumda, kalıcı manyetiklik kaybı meydana gelecektir.
1. Hammadde bileşiminin NdFeB'nin güçlü manyetik özellikleri üzerindeki etkisi
Adından da anlaşılacağı gibi NdFeB, toz metalurjisi teknolojisi kullanılarak nadir toprak metali neodim, saf demir ve bordan yapılmış manyetik bir malzemedir. NdFeB'nin manyetik özelliklerini daha da geliştirmek için üçlü sistem Nd-Fe-B malzemesine dayalı olarak başka eklemeler yapılabilir. Diğer elementler ancak elementlerin eklenmesinin mıknatısın performansı üzerindeki etkisi iki yönlü olabilir. Eklenen elemanlar, NdFeB güçlü mıknatısların kullanıldığı manyetik malzemenin performansına yönelik özel gereksinimlere göre belirlenmelidir.
2. Üretim sürecinin NdFeB'nin güçlü manyetik özellikleri üzerindeki etkisi
Yüksek performanslı NdFeB kalıcı mıknatıslar elde etmek için sürekli olarak yeni teknolojiler ve süreçler ortaya çıkmaktadır. Sinterlenmiş NdFeB üretim sürecinde asıl sorun -Fe fazının çökelmesini ve alaşımın oksidasyonunu önlemektir, bu da ideal bir mikro yapının elde edilmesini zorlaştırmaktadır. Bu sorunları çözmek için, antioksidanların ve yağlayıcıların eklenmesi ve mıknatısların hazırlanması için hızlı söndürme bandı yönteminin kullanılması, iki aşamalı hazırlama işlemi, ıslak presleme kalıplama işlemi vb. gibi pratikte sürekli olarak yeni yöntemler ve işlemler ortaya çıkmaktadır.
Antioksidan eklemenin en büyük faydası son mıknatısın oksijen içeriğini azaltmaktır. Aynı zamanda, manyetik toz daha ince öğütülebilir, bu da zorlayıcı kuvvetin iyileştirilmesinde faydalıdır. Ayrıca oksijen içeriğinin azalması nedeniyle zorlayıcı kuvvetin iyileştirilmesinde de fayda vardır. Geleneksel prosesle karşılaştırıldığında, antioksidanlar eklenmiş mıknatısların içsel zorlayıcılığı yaklaşık 160kA/m kadar arttırılabilir.
Yağlayıcı eklendikten sonra manyetik tozlar arasındaki sürtünme azalır, manyetik tozların akışkanlığı iyileştirilir ve yönelim derecesi arttırılır, böylece artık manyetizma artar.
Şerit eğirme yöntemiyle hazırlanan NdFeB şeridin kalınlığı {{0}}.25~0.35 mm'dir ve bu, -Fe fazını ortadan kaldırabilir. Kayış eğirme yöntemiyle üretilen tozun artan anti-oksidasyon özelliği nedeniyle mıknatıs tane boyutu küçülür ve zorlayıcı kuvvet büyük ölçüde artar.
3. Çalışma ortamının NdFeB'nin güçlü manyetik özellikleri üzerindeki etkisi
Sıcaklık: NdFeB mıknatıslarının sıkı çalışma sıcaklığı sınırları vardır. Sıcaklık çalışma sıcaklığından yüksek olduğunda mıknatısın mıknatıslığı bozulabilir. Sıcaklık Curie sıcaklığından yüksek olduğunda, mıknatısın mıknatıslığının giderilmesi geri döndürülemez olacaktır.
Nem: Sinterlenmiş NdFeB, toz metalurjisi işlemiyle preslenip şekillendirilen manyetik bir malzemedir. İç yapısında boşluklar vardır ve oksitlenmesi çok kolaydır. Bu nedenle sinterlenmiş NdFeB korozyon önleyici işlem için kaplanacaktır. Ancak manyetik katman, çevresel nemin mıknatıslar üzerindeki etkisini temel olarak çözemez. Ortam ne kadar kuru olursa mıknatısın manyetik enerjisi o kadar uzun süre dayanır.
