Syy, miksi NdFeB demagnetoituu korkean lämpötilan ympäristössä, määräytyy sen omassa fyysisessä rakenteessa. Syy siihen, että magneetti voi synnyttää magneettikentän, johtuu siitä, että aineen kuljettamat elektronit pyörivät atomin ympäri suunnan mukaisesti ja synnyttävät siten magneettikenttävoiman, joka puolestaan vaikuttaa ympäristöön liittyviin asioihin. Elektronien pyörimistä atomien ympärillä ennalta määrättyyn suuntaan rajoittavat kuitenkin myös lämpötilaolosuhteet. Erilaiset magneettiset materiaalit kestävät erilaisia lämpötiloja. Jos lämpötila on liian korkea, elektronit poikkeavat alkuperäiseltä kiertoradalta aiheuttaen kaaosta. Materiaalin paikallinen magneettikenttä häiriintyy, mikä johtaa demagnetoitumiseen.
Kuinka parantaa NdFeB:n korkean lämpötilan demagnetisaatiota
Ratkaisu:
Paranna sidottujen NdFeB-kestomagneettien kestävyyttä korkeissa lämpötiloissa: Lisäämällä seosainetta Co korvaamaan Fe Nd2Fe14B-vaiheessa, magneetin Tc:tä voidaan lisätä. Liiallinen Co ei kuitenkaan vain lisää materiaalikustannuksia, vaan myös vähentää kestomagneettimateriaalien jäännösmagneettista induktiota ja maksimienergiatuotetta.
Menetelmä sintrattujen NdFeB-magneettien lämpötilankestävyyden parantamiseksi on: raskaat harvinaisten maametallien Tb ja Dy voivat merkittävästi lisätä NdFeB-magneettien anisotropiakenttää lisäämällä raskaita harvinaisten maametallien (HRE) elementtejä, kuten Dy ja Tb, korvaamaan 2:14: Nd vaiheessa 1 muodostaa (HRE, Nd)2Fe14B-vaiheen (HRE=Dy, Tb), jolla on korkeampi magneettinen anisotropiakenttä. Raskaiden harvinaisten maametallien ja Fe-atomien välisestä antiferromagneettisesta kytkennästä johtuen raskaan harvinaisen maametallin lisääminen aiheuttaa magneetin remanenssin ja energiatuotteen vähenemisen ja lisää kustannuksia.
2000-luvun alussa ilmestynyt raerajadiffuusiotekniikka on merkittävä edistysaskel harvinaisten maametallien kestomagneettien valmistuksessa. Se tunkeutuu raskaita harvinaisten maametallien alkuaineita tai harvinaisten maametallien seoksia magneettiin raerajadiffusion muodossa, samalla kun se lisää tehokkaasti magneetin pakottavaa voimaa, se vähentää huomattavasti raskaiden harvinaisten maametallien pitoisuutta ja parantaa kustannustehokkuutta.
Sintrattujen NdFeB-kestomagneettien pakkovoimamekanismin mukaan käänteinen magnetointialue muodostuu ensin rakeen pinnalle, joten raepinta on magneetin heikoin lenkki ja anisotropiakentän lisääminen raepinnalla voi viivästyttää jyvän pintaa. käänteisen magnetointialueen muodostuminen Muodostuu, mikä lisää koko magneetin pakkovoimaa. Raerajadiffuusio käyttää aluksi yksinkertaista ainetta tai raskaiden harvinaisten maametallien Tb ja Dy yhdistettä diffuusiona. Diffuusiolämpökäsittelyn kautta raskas harvinainen maametalli tulee magneetin pinnalta magneetin pinnalta raerajaa pitkin ja jakautuu raerajalle ja raepinnalle parantaakseen NdFeB-magneettia. Sitkeä. Diffuusiokäsittelyn lämpötila on yleensä korkeampi kuin harvinaisen maametallin rikkaan faasin sulamispiste Nd-Fe-B-magneetin raerajalla, ja harvinaisia maametallia sisältävä nestemäinen faasi edistää alkuaineiden nopeaa diffuusiota. viljarajaa pitkin. Raerajadiffuusio jakaa raskaat harvinaiset maametallit raerajoille ja pääsevät harvoin rakeiden sisään, jolloin pakottavaa voimaa voidaan lisätä samalla kun raskaiden harvinaisten maametallien haitallisia vaikutuksia remanenssiin voidaan vähentää ja erinomaisia kokonaisvaltaisia magneettisia ominaisuuksia voidaan saavuttaa. Lisäksi tutkimukset ovat osoittaneet, että kun moottori ja generaattori toimivat, korkean lämpötilan ympäristö tekee magneetin pinnasta ensisijaisesti demagnetisoituneen, joten magneetin pintakerroksessa tulisi olla suurempi pakkovoima kuin ytimessä. Raerajojen diffuusioprosessi voi tuottaa magneetteja, joissa raskaiden harvinaisten maametallien jakautuminen on epätasaista makroskooppisessa mittakaavassa. Magneetin pintakerros on rikastettu raskailla harvinaisilla maametallilla suuren pakottavan voiman aikaansaamiseksi, kun taas magneetin ytimessä on vain pieni määrä raskaita harvinaisia maametalleja korkean remanenssin ylläpitämiseksi. Siksi raerajadiffuusiotekniikka ei ainoastaan mahdollista raskaiden harvinaisten maametallien tehokkaampaa hyödyntämistä, vaan myös saavuttaa samanaikaisesti suuren pakkovoiman ja korkean magneettisen energian tuotteen. Nykyisessä teollisessa tuotannossa useimpien raerajadiffuusiolla käsiteltyjen magneettien paksuus on alle 4 mm ja harvoin yli 8 mm.
