imán permanente de NdFeB

When the magnet works for a long time or is placed for a long time, the surrounding environment (such as temperature, humidity, corrosive liquid, etc.) may cause the physical and chemical properties of the magnet to change. After the permanent magnet is magnetized, most of the area is magnetized to a specific direction, but there are still some small magnetic domains whose magnetization direction is chaotic (called reverse magnetization core). Under the influence of various environmental factors, the original reverse magnetization core will grow and new reverse magnetization core will be generated, which will cause the magnetic properties of the permanent magnet to decay. This change is generally a slow and irreversible change from the outside to the inside, which directly affects the main performance parameters of the magnet, remanence, coercive force or maximum magnetic energy product, and even causes the magnet to fail completely. This loss of magnetic properties is irreversible. Even if the magnet is re-magnetized, it cannot be restored to the level before long-term placement.   In recent years, with the widespread application of NdFeB permanent magnet materials in aerospace, electric vehicles, high-power wind turbines and other fields with long service life requirements, application designers have paid more and more attention to the time stability of NdFeB permanent magnets.   1. Long-term stability at room temperature   Generally, the larger magnetic flux loss comes from the oxidation or corrosion of the magnet surface, which is an irreversible loss. Among all kinds of rare earth permanent magnet materials, sintered NdFeB has the most serious loss. However, after composition optimization and surface protection treatment, the oxidation resistance and corrosion resistance of sintered NdFeB magnets have been greatly improved. Therefore, if the magnet surface is well protected, for sintered NdFeB with a sufficiently high HcJ, the service life can exceed 30-50 years. (This is under the condition of not exceeding the use temperature)     2. Long-term stability at high temperature   The following figure shows the change of relative flux loss over time for magnets with different Pc values ​​and HcJ=20.1 kOe at 80℃, 120℃ and 150℃.   It is not difficult to find from the above figure that under the same Pc value, the higher the storage temperature of the magnet, the faster the relative magnetic flux loss decreases. The initial magnetization loss and long-term magnetization loss of magnets with lower Pc absolute values ​​are significantly greater than those of magnets with higher Pc, and both types of losses increase significantly as the temperature rises. When HcJ cannot be further increased due to technical and cost reasons, increasing the absolute value of Pc can effectively suppress magnetization loss.     From the time relationship of relative magnetization loss of magnets with different HcJ and Pc at different temperatures, it can be seen that HcJ has an important influence on high-temperature magnetization loss. The higher the HcJ, the lower the magnetization loss. High-temperature stability requires that the magnet must have a higher HcJ. At the same time, the permeability coefficient Pc can also determine the high-temperature and long-term magnetization loss of the magnet.  

Los imanes NDFEB sinterizados son componentes funcionales centrales y se usan ampliamente en instrumentos y equipos como motores, electroacústica, atracción magnética y sensores. Los imanes están sujetos a factores ambientales como la fuerza mecánica, los cambios de calor y el frío, y los campos electromagnéticos alternos. Si el entorno de trabajo está por encima del estándar, afectará seriamente la función del equipo y causará grandes pérdidas. Por lo tanto, además del rendimiento magnético, también debemos prestar atención a las propiedades mecánicas, térmicas y eléctricas de los imanes, lo que nos ayudará a diseñar mejor y usar imán, y también es de gran importancia para mejorar su estabilidad y confiabilidad del servicio.   Propiedades mecánicas   Las propiedades mecánicas de los imanes incluyen dureza, resistencia a la compresión, resistencia a la flexión, resistencia a la tracción, resistencia al impacto, etc. NDFEB es un material quebradizo típico. La dureza y la resistencia a la compresión de los imanes son altas, pero la resistencia a la flexión, la resistencia a la tracción y la dureza del impacto son pobres. Esto facilita que los imanes pierdan esquinas o incluso se agriguen durante el procesamiento, la magnetización y el ensamblaje. Los imanes generalmente se fijan en componentes y equipos mediante ranuras o adhesivos, y también se proporcionan la absorción de choque y la protección del amortiguación.   La superficie de fractura de NDFEB sinterizada es una fractura intergranular típica. Sus propiedades mecánicas están determinadas principalmente por su estructura multifásica compleja y también están relacionadas con la composición de la fórmula, los parámetros de proceso y los defectos estructurales (vacíos, granos grandes, dislocaciones, etc.). En términos generales, cuanto menor sea la cantidad total de tierras raras, peor son las propiedades mecánicas del material. Al agregar metales de bajo punto de fusión, como Cu y GA en cantidades apropiadas, la tenacidad del imán de neodimio se puede mejorar mejorando la distribución de las fases límite de grano. Agregar metales de alto punto de fusión como ZR, NB y TI puede formar fases de precipitación en los límites de grano, lo que puede refinar los granos e inhibir la extensión de grietas, ayudando a mejorar la resistencia y la dureza; Pero la adición excesiva de metales de alta fusión causará que la dureza del material magnético sea demasiado alto, lo que afecta seriamente la eficiencia del procesamiento.   En el proceso de producción real, es difícil tener en cuenta las propiedades magnéticas y las propiedades mecánicas de los materiales magnéticos. Debido a los requisitos de costo y rendimiento, a menudo es necesario sacrificar su facilidad de procesamiento y ensamblaje.   Propiedades térmicas   Los principales indicadores de rendimiento térmico de los imanes NDFEB incluyen conductividad térmica, capacidad de calor específica y coeficiente de expansión térmica.   El rendimiento del imán de neodimio disminuye gradualmente con el aumento de la temperatura, por lo que el aumento de la temperatura del motor imán permanente se convierte en un factor clave que afecta si el motor puede funcionar bajo carga durante mucho tiempo. La buena conducción de calor y la disipación de calor pueden evitar el sobrecalentamiento y mantener el funcionamiento normal del equipo. Por lo tanto, esperamos que el acero magnético tenga una conductividad térmica más alta y una capacidad de calor específica, de modo que el calor se pueda realizar y disiparse rápidamente, y al mismo tiempo, el aumento de la temperatura será más bajo bajo el mismo calor.   Propiedades eléctricas   En el entorno de campo electromagnético alterno del motor magnético permanente, el acero magnético producirá pérdida de corriente deult y causará un aumento de la temperatura. Dado que la pérdida de corriente de Fouca Eddy es inversamente proporcional a la resistividad, el aumento de la resistividad del imán permanente NDFEB reducirá efectivamente la pérdida de corriente de Fouca y el aumento de la temperatura del imán. La estructura de acero magnético de alta resistividad ideal es formar una capa de aislamiento que puede evitar la transmisión de electrones al aumentar el potencial de electrodo de la fase rara rica en la tierra, para lograr el envoltorio y la separación del límite de grano de alta resistencia en relación con el Granos de fase principal, mejorando así la resistividad del imán NDFEB sinterizado. Sin embargo, ni el dopaje de materiales inorgánicos ni la tecnología de capas pueden resolver el problema del deterioro del rendimiento magnético. En la actualidad, todavía no hay una preparación efectiva de imanes con alta resistividad y alto rendimiento.