แม่เหล็กนีโอไดเมียมทำอย่างไร

เราจะอธิบายวิธีการแม่เหล็ก NdFeBแม่เหล็กนีโอไดเมียมนั้นอธิบายได้ง่ายๆ ว่าเป็นแม่เหล็กถาวรที่ทำจากโลหะผสมของนีโอไดเมียม เหล็ก และโบรอน เพื่อสร้างโครงสร้างผลึกแบบสี่เหลี่ยมจัตุรัส Nd2Fe14B แม่เหล็กนีโอไดเมียมแบบเผาผนึกนั้นผลิตโดยการให้ความร้อนอนุภาคโลหะหายากเป็นวัตถุดิบในเตาเผาในสภาวะสุญญากาศ หลังจากได้วัตถุดิบแล้ว เราจะดำเนินการ 9 ขั้นตอนเพื่อผลิตแม่เหล็ก NdFeB และสุดท้ายจะได้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป

เตรียมวัสดุสำหรับการทำปฏิกิริยา การหลอม การบด การอัด การเผาผนึก การกลึง การชุบ การทำให้เป็นแม่เหล็ก และการตรวจสอบ

เตรียมวัสดุสำหรับทำปฏิกิริยา

รูปแบบทางเคมีของแม่เหล็กนีโอไดเมียมคือ Nd2Fe14B

โดยทั่วไปแม่เหล็กจะมีนีโอดีเมียม (Nd) และโบรอน (B) เป็นส่วนประกอบหลัก และแม่เหล็กสำเร็จรูปมักจะมีส่วนที่ไม่เป็นแม่เหล็กของ Nd และ B อยู่ในเนื้อโลหะ ซึ่งจะมีเนื้อโลหะ Nd2Fe14B ที่มีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็กสูงอยู่ สามารถเพิ่มธาตุหายากอื่นๆ เพื่อทดแทนนีโอดีเมียมบางส่วนได้ เช่น ไดสโปรเซียม เทอร์เบียม แกโดลิเนียม โฮลเมียม แลนทานัม และซีเรียม นอกจากนี้ยังสามารถเพิ่มทองแดง โคบอลต์ อะลูมิเนียม แกลเลียม และไนโอเบียม เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติอื่นๆ ของแม่เหล็กได้ โดยทั่วไปมักใช้โคบอลต์และไดสโปรเซียมร่วมกัน ส่วนประกอบทั้งหมดที่ใช้ในการผลิตแม่เหล็กเกรดที่เลือกจะถูกนำไปใส่ในเตาเหนี่ยวนำสุญญากาศ ให้ความร้อนและหลอมละลายเพื่อสร้างวัสดุโลหะผสม

การหลอมละลาย

วัตถุดิบต้องถูกหลอมในเตาเหนี่ยวนำสุญญากาศเพื่อสร้างโลหะผสม Nd2Fe14B ผลิตภัณฑ์จะถูกให้ความร้อนโดยการสร้างกระแสน้ำวน ภายใต้สภาวะสุญญากาศทั้งหมดเพื่อป้องกันการปนเปื้อนเข้าสู่ปฏิกิริยา ผลิตภัณฑ์สุดท้ายของขั้นตอนนี้คือแผ่นหล่อแบบริบบิ้นบาง (แผ่น SC) ที่ประกอบด้วยผลึก Nd2Fe14B ที่มีขนาดสม่ำเสมอ กระบวนการหลอมต้องทำในเวลาที่สั้นมากเพื่อหลีกเลี่ยงการออกซิเดชันมากเกินไปของโลหะหายาก

การกัด

กระบวนการบดแบบ 2 ขั้นตอนถูกนำมาใช้ในทางปฏิบัติการผลิต ขั้นตอนแรกเรียกว่าการระเบิดด้วยไฮโดรเจน ซึ่งเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาระหว่างไฮโดรเจนและนีโอไดเมียมกับโลหะผสม ทำให้เกล็ด SC แตกออกเป็นอนุภาคขนาดเล็ก ขั้นตอนที่สองเรียกว่าการบดด้วยเจ็ท จะเปลี่ยนอนุภาค Nd2Fe14B ให้เป็นอนุภาคขนาดเล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 2-5 ไมครอน การบดด้วยเจ็ทจะลดขนาดวัสดุที่ได้ให้เป็นผงที่มีขนาดอนุภาคเล็กมาก ขนาดอนุภาคเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 3 ไมครอน

การกด

ผง NdFeB จะถูกอัดขึ้นรูปเป็นของแข็งในรูปทรงที่ต้องการภายใต้สนามแม่เหล็กแรงสูง ของแข็งที่ถูกอัดจะรับและรักษาทิศทางการเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่ต้องการ ในเทคนิคที่เรียกว่าการอัดขึ้นรูปด้วยแม่พิมพ์ ผงจะถูกอัดขึ้นรูปเป็นของแข็งในแม่พิมพ์ที่อุณหภูมิประมาณ 725°C จากนั้นของแข็งจะถูกนำไปใส่ในแม่พิมพ์ที่สอง ซึ่งจะถูกอัดขึ้นรูปให้มีความกว้างมากขึ้นประมาณครึ่งหนึ่งของความสูงเดิม วิธีนี้จะทำให้ทิศทางการเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่ต้องการขนานกับทิศทางการอัดขึ้นรูป สำหรับบางรูปทรง มีวิธีการที่ใช้แคลมป์ที่สร้างสนามแม่เหล็กในระหว่างการอัดเพื่อจัดเรียงอนุภาค

การเผาผนึก

วัสดุ NdFeB ที่อัดขึ้นรูปแล้วจำเป็นต้องผ่านกระบวนการเผาผนึกเพื่อให้ได้บล็อก NdFeB วัสดุจะถูกอัดที่อุณหภูมิสูง (สูงถึง 1080°C) ต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของวัสดุ จนกระทั่งอนุภาคยึดติดกัน กระบวนการเผาผนึกประกอบด้วย 3 ขั้นตอน ได้แก่ การกำจัดไฮโดรเจน การเผาผนึก และการอบคืนตัว

การกลึง

แม่เหล็กเผาผนึกจะถูกตัดให้เป็นรูปทรงและขนาดที่ต้องการโดยใช้กระบวนการเจียร ในบางกรณี รูปทรงที่ซับซ้อนกว่าที่เรียกว่ารูปทรงไม่สม่ำเสมอจะถูกผลิตโดยใช้การตัดเฉือนด้วยการปล่อยประจุไฟฟ้า (EDM) เนื่องจากต้นทุนวัสดุสูง การสูญเสียวัสดุจากการตัดเฉือนจึงต้องทำให้น้อยที่สุด บริษัท Huizhou Fullzen Technology มีความเชี่ยวชาญในการผลิตแม่เหล็กรูปทรงไม่สม่ำเสมอเป็นอย่างดี

การชุบ/การเคลือบ

แม่เหล็กนีโอไดเมียม NdFeB ที่ไม่เคลือบผิวจะเกิดการกัดกร่อนอย่างรุนแรงและสูญเสียคุณสมบัติแม่เหล็กอย่างรวดเร็วเมื่อเปียกน้ำ ดังนั้นแม่เหล็กนีโอไดเมียมที่วางจำหน่ายทั่วไปทั้งหมดจึงต้องเคลือบผิว แม่เหล็กแต่ละชิ้นจะถูกเคลือบด้วยสามชั้น ได้แก่ นิกเกิล ทองแดง และนิกเกิล หากต้องการทราบรายละเอียดเกี่ยวกับประเภทการเคลือบผิวเพิ่มเติม โปรดคลิก “ติดต่อเรา”

การทำให้เป็นแม่เหล็ก

แม่เหล็กจะถูกวางไว้ในอุปกรณ์ยึดที่ทำให้แม่เหล็กสัมผัสกับสนามแม่เหล็กที่แรงมากในช่วงเวลาสั้นๆ โดยพื้นฐานแล้วมันคือขดลวดขนาดใหญ่ที่พันรอบแม่เหล็ก อุปกรณ์ที่ใช้แม่เหล็กจะใช้ชุดตัวเก็บประจุและแรงดันไฟฟ้าสูงมากเพื่อให้ได้กระแสไฟฟ้าที่แรงเช่นนั้นในเวลาอันสั้น

การตรวจสอบ

ตรวจสอบคุณภาพของแม่เหล็กที่ได้ในด้านคุณลักษณะต่างๆ เครื่องฉายภาพวัดแบบดิจิทัลใช้ตรวจสอบขนาด ระบบวัดความหนาของสารเคลือบโดยใช้เทคโนโลยีการเรืองแสงเอ็กซ์เรย์ใช้ตรวจสอบความหนาของสารเคลือบ การทดสอบอย่างสม่ำเสมอในสภาวะพ่นเกลือและการทดสอบในหม้ออัดแรงดันยังช่วยตรวจสอบประสิทธิภาพของสารเคลือบ แผนภูมิฮิสเทอรีซิสใช้วัดเส้นโค้ง BH ของแม่เหล็ก เพื่อยืนยันว่าแม่เหล็กถูกทำให้เป็นแม่เหล็กอย่างสมบูรณ์ตามที่คาดหวังสำหรับแม่เหล็กประเภทนั้น

ในที่สุดเราก็ได้ผลิตภัณฑ์แม่เหล็กที่สมบูรณ์แบบแล้ว