Cum se fabrică magneții din neodim

Vom explica cumMagneți NdFeBsunt realizate cu o descriere simplă. Magnetul de neodim este un magnet permanent fabricat dintr-un aliaj de neodim, fier și bor pentru a forma structura cristalină tetragonală Nd2Fe14B. Magneții de neodim sinterizați sunt realizați prin încălzirea în vid a particulelor de metale de pământuri rare ca materii prime într-un cuptor. După obținerea materiilor prime, vom parcurge 9 etape pentru a fabrica magneți NdFeB și, în final, pentru a produce produse finite.

Pregătirea materialelor pentru reacție, topire, frezare, presare, sinterizare, prelucrare, placare, magnetizare și inspecție.

Pregătirea materialelor pentru reacție

Forma chimică a magnetului de neodim este Nd2Fe14B.

Magneții sunt de obicei bogați în Nd și B, iar magneții finiți conțin de obicei situsuri nemagnetice de Nd și B în granule, care conțin granule Nd₂Fe₄B₄ extrem de magnetice. Mai multe alte elemente de pământuri rare pot fi adăugate pentru a înlocui parțial neodim: disprosiu, terbiu, gadoliniu, holmiu, lantan și ceriu. Cuprul, cobaltul, aluminiul, galiul și niobiul pot fi adăugate pentru a îmbunătăți alte proprietăți ale magnetului. Este obișnuit să se utilizeze împreună atât Co, cât și Dy. Toate elementele pentru fabricarea magneților de gradul selectat sunt plasate într-un cuptor cu inducție în vid, încălzite și topite pentru a forma materialul din aliaj.

Topire

Materiile prime trebuie topite într-un cuptor cu inducție în vid pentru a forma aliajul Nd2Fe14B. Produsul este încălzit prin crearea unui vortex, totul în vid, pentru a preveni pătrunderea contaminării în reacție. Produsul final al acestei etape este o foaie turnată subțire (foaie SC) compusă din cristale uniforme de Nd2Fe14B. Procesul de topire trebuie efectuat într-un timp foarte scurt pentru a evita oxidarea excesivă a metalelor din pământuri rare.

Frezare

Procesul de măcinare în doi pași este utilizat în practica de fabricație. Primul pas, numit detonare cu hidrogen, implică reacția dintre hidrogen și neodim cu aliajul, descompunând fulgii de SC în particule mai mici. Al doilea pas, numit măcinare cu jet, transformă particulele de Nd2Fe14B în particule mai mici, cu diametrul cuprins între 2-5 μm. Măcinarea cu jet reduce materialul rezultat la o pulbere cu dimensiuni foarte mici ale particulelor. Dimensiunea medie a particulelor este de aproximativ 3 microni.

Presare

Pulberea de NdFeB este presată într-un solid în forma dorită într-un câmp magnetic puternic. Un solid comprimat va dobândi și va menține o orientare de magnetizare preferată. Într-o tehnică numită „die-upsetting”, pulberea este presată într-un solid într-o matriță la aproximativ 725°C. Solidul este apoi plasat într-o a doua matriță, unde este comprimat într-o formă mai lată, aproximativ jumătate din înălțimea sa inițială. Aceasta face ca direcția de magnetizare preferată să fie paralelă cu direcția de extrudare. Pentru anumite forme, există metode care includ cleme care generează un câmp magnetic în timpul presării pentru a alinia particulele.

Sinterizare

Solidele de NdFeB presate trebuie sinterizate pentru a forma blocuri de NdFeB. Materialul este comprimat la temperaturi ridicate (până la 1080°C) sub punctul de topire al materialului, până când particulele sale aderă una la cealaltă. Procesul de sinterizare constă în 3 etape: dehidrogenare, sinterizare și revenire.

Prelucrare

Magneții sinterizați sunt tăiați în formele și dimensiunile dorite folosind un proces de șlefuire. Mai rar, formele complexe numite forme neregulate sunt produse prin prelucrare prin electroeroziune (EDM). Datorită costului ridicat al materialului, pierderile de material datorate prelucrării sunt menținute la minimum. Huizhou Fullzen Technology se descurcă foarte bine cu fabricarea de magneți neregulați.

Placare/Acoperire

Magneții de neodim neacoperiți sunt extrem de corodați și își pierd rapid magnetismul atunci când sunt udați. Prin urmare, toți magneții de neodim disponibili comercial necesită acoperire. Magneții individuali sunt placați în trei straturi: nichel, cupru și nichel. Pentru mai multe tipuri de acoperire, vă rugăm să faceți clic pe „Contactați-ne”.

Magnetizare

Magnetul este plasat într-un dispozitiv de fixare care îl expune unui câmp magnetic foarte puternic pentru o perioadă scurtă de timp. Este practic o bobină mare înfășurată în jurul unui magnet. Dispozitivele magnetizate utilizează baterii de condensatoare și tensiuni foarte mari pentru a obține un curent atât de puternic într-un timp scurt.

Inspecţie

Verificați calitatea magneților rezultați pentru diverse caracteristici. Proiectorul digital de măsurare verifică dimensiunile. Sistemele de măsurare a grosimii stratului de acoperire care utilizează tehnologia fluorescenței cu raze X verifică grosimea straturilor de acoperire. Testele regulate în teste cu pulverizare cu sare și în oală sub presiune verifică, de asemenea, performanța stratului de acoperire. Harta histerezisului măsoară curba BH a magneților, confirmând că aceștia sunt complet magnetizați, așa cum este de așteptat pentru clasa de magneți.

În sfârșit am obținut produsul magnetic ideal.