imán permanente de NdFeB

Cuando un imán funciona o se coloca durante un tiempo prolongado, las condiciones ambientales (como la temperatura, la humedad, líquidos corrosivos, etc.) pueden alterar sus propiedades físicas y químicas. Tras la magnetización del imán permanente, la mayor parte del área se magnetiza en una dirección específica, pero aún existen pequeños dominios magnéticos con una dirección de magnetización caótica (denominados núcleos de magnetización inversa). Bajo la influencia de diversos factores ambientales, el núcleo de magnetización inversa original crece y se genera uno nuevo, lo que provoca la pérdida de las propiedades magnéticas del imán permanente. Este cambio, generalmente lento e irreversible, se produce desde el exterior hacia el interior y afecta directamente los principales parámetros de rendimiento del imán: la remanencia, la fuerza coercitiva o el producto de energía magnética máxima, pudiendo incluso provocar su fallo completo. Esta pérdida de propiedades magnéticas es irreversible. Incluso si el imán se remagnetiza, no se puede restaurar a su estado anterior a la colocación a largo plazo. En los últimos años, con la aplicación generalizada de imán permanente de NdFeB En los materiales utilizados en la industria aeroespacial, vehículos eléctricos, turbinas eólicas de alta potencia y otros campos con requisitos de larga vida útil, los diseñadores de aplicaciones han prestado cada vez más atención a la estabilidad temporal de los imanes permanentes de NdFeB. 1. Estabilidad a largo plazo a temperatura ambiente. Generalmente, la mayor pérdida de flujo magnético proviene de la oxidación o corrosión de la superficie del imán, que es una pérdida irreversible. Entre todos los tipos de imán permanente de tierras raras Entre los materiales, el NdFeB sinterizado presenta la mayor pérdida. Sin embargo, tras la optimización de la composición y el tratamiento de protección de la superficie, la resistencia a la oxidación y la corrosión de... imanes de NdFeB sinterizados Se han mejorado considerablemente. Por lo tanto, si la superficie del imán está bien protegida, el NdFeB sinterizado con un HcJ suficientemente alto puede tener una vida útil superior a 30-50 años. (Esto siempre que no se exceda la temperatura de uso). 2. Estabilidad a largo plazo a alta temperatura. La siguiente figura muestra el cambio de la pérdida de flujo relativa a lo largo del tiempo para imanes con diferentes valores de Pc y HcJ=20,1 kOe a 80℃, 120℃ y 150℃. De la figura anterior se desprende fácilmente que, con el mismo valor de Pc, cuanto mayor sea la temperatura de almacenamiento del imán, más rápido disminuye la pérdida de flujo magnético relativo. La pérdida de magnetización inicial y a largo plazo de los imanes con valores absolutos de Pc más bajos es significativamente mayor que la de los imanes con valores de Pc más altos, y ambos tipos de pérdida aumentan significativamente con el aumento de la temperatura. Cuando HcJ no puede aumentarse más por razones técnicas y de coste, aumentar el valor absoluto de Pc puede suprimir eficazmente la pérdida de magnetización. A partir de la relación temporal de la pérdida relativa de magnetización de imanes con diferentes HcJ y Pc a diferentes temperaturas, se observa que el HcJ tiene una influencia importante en la pérdida de magnetización a alta temperatura. Cuanto mayor sea el HcJ, menor será la pérdida de magnetización. La estabilidad a alta temperatura requiere que el imán tenga un HcJ más alto. Asimismo, el coeficiente de permeabilidad Pc también puede determinar la pérdida de magnetización a alta temperatura y a largo plazo del imán.

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.