Fyzikálne vlastnosti spekaného neodýmu železobóru

Permanentné magnety zo spekaného neodýmu a železa a bóru ako základné funkčné komponenty sa široko používajú v nástrojoch a zariadeniach, ako sú motory, elektroakustika, magnety a senzory. Počas servisného procesu budú magnety vystavené environmentálnym faktorom, ako sú mechanické sily, studené a horúce zmeny a striedavé elektromagnetické polia. Ak dôjde k environmentálnej poruche, vážne to ovplyvní funkčnosť zariadenia a spôsobí obrovské straty. Preto okrem ukazovateľov magnetickej výkonnosti musíme venovať pozornosť aj mechanickým, tepelným a elektrickým vlastnostiam magnetov, ktoré nám pomôžu lepšie navrhnúť a použiť magnetickú oceľ a majú veľký význam pre zlepšenie jej stability a spoľahlivosti v služby.

Mechanický

Medzi ukazovatele mechanického výkonu magnetickej ocele patrí tvrdosť, pevnosť v tlaku, pevnosť v ohybe, pevnosť v ťahu, rázová húževnatosť, Youngov modul atď. Neodymový železitý bór je typickým krehkým materiálom. Magnetická oceľ má vysokú tvrdosť a pevnosť v tlaku, ale nízku pevnosť v ohybe, pevnosť v ťahu a rázovú húževnatosť. To spôsobí, že magnetická oceľ ľahko opustí rohy alebo dokonca praskne počas spracovania, magnetizácie a montáže. Magnetickú oceľ je zvyčajne potrebné upevniť v komponentoch a zariadeniach pomocou štrbín alebo lepidla, pričom zároveň poskytuje tlmenie nárazov a odpruženie.

Lomový povrch spekaného neodýmového železitého bóru je typickým medzikryštálovým lomom a jeho mechanické vlastnosti sú určené najmä jeho komplexnou viacfázovou štruktúrou, ako aj zložením receptúry, procesnými parametrami a štrukturálnymi defektmi (póry, veľké zrná, dislokácie atď. .). Vo všeobecnosti platí, že čím nižšie je celkové množstvo vzácnych zemín, tým horšie sú mechanické vlastnosti materiálu. Vhodným pridaním kovov s nízkou teplotou topenia, ako sú Cu a Ga, môže zlepšenie distribúcie fáz na hranici zŕn zvýšiť húževnatosť magnetickej ocele. Pridanie kovov s vysokou teplotou topenia, ako je Zr, Nb, Ti, môže vytvárať precipitáty na hraniciach zŕn, zjemňovať zrná a potláčať rozšírenie trhlín, čo pomáha zlepšiť pevnosť a húževnatosť; Avšak nadmerné pridávanie kovov s vysokou teplotou topenia môže spôsobiť nadmernú tvrdosť magnetického materiálu, čo vážne ovplyvňuje účinnosť spracovania.

V samotnom výrobnom procese je ťažké vyvážiť magnetické a mechanické vlastnosti magnetických materiálov a kvôli nákladom a požiadavkám na výkon je často potrebné obetovať ich jednoduchosť spracovania a montáže.

Tepelné vlastnosti

Medzi hlavné ukazovatele tepelného výkonu magnetickej ocele s neodýmom a železom a bórom patrí tepelná vodivosť, merná tepelná kapacita a koeficient tepelnej rozťažnosti.

Simulácia stavu magnetickej ocele pri prevádzke motora

Výkon magnetickej ocele so zvyšovaním teploty postupne klesá, takže nárast teploty motorov s permanentnými magnetmi sa stáva kľúčovým ovplyvňujúcim faktorom pre dlhodobú zaťaženú prevádzku motora. Dobrá tepelná vodivosť a schopnosť odvádzať teplo môžu zabrániť prehriatiu a udržať normálnu prevádzku zariadenia. Preto dúfame, že magnetická oceľ má vysokú tepelnú vodivosť a mernú tepelnú kapacitu. Na jednej strane sa teplo môže rýchlo prenášať a rozptyľovať a zároveň spúšťať nižší nárast teploty pri rovnakom teple.

Neodymový železobórový magnet sa ľahko magnetizuje v určitom smere (os II-C) av tomto smere sa magnetická oceľ pri zahrievaní roztiahne; Existuje však negatívny jav expanzie v dvoch smeroch (os Å C), ktoré sa ťažko magnetizujú, a to tepelná kontrakcia. Existencia anizotropie tepelnej rozťažnosti spôsobuje, že radiačná prstencová magnetická oceľ je náchylná na praskanie počas spekania; A v motoroch s permanentnými magnetmi sa rámy z mäkkého magnetického materiálu často používajú ako podpora pre magnetickú oceľ a rôzne charakteristiky tepelnej rozťažnosti týchto dvoch materiálov ovplyvnia adaptabilitu veľkosti po zvýšení teploty.

Elektrický majetok

Magnetický vírivý prúd pod striedavým poľom

V prostredí striedavého elektromagnetického poľa rotácie motora s permanentným magnetom bude magnetická oceľ generovať stratu vírivého prúdu, čo vedie k zvýšeniu teploty. Pretože strata vírivými prúdmi je nepriamo úmerná odporu, zvýšenie odporu permanentného magnetu s neodýmom a železom a bórom účinne zníži straty vírivými prúdmi a zvýšenie teploty magnetu. Ideálna štruktúra magnetickej ocele s vysokým odporom je vytvorená zvýšením elektródového potenciálu fázy bohatej na vzácne zeminy, vytvorením izolačnej vrstvy, ktorá môže zabrániť prenosu elektrónov, dosiahnutím zapuzdrenia a oddelenia hraníc zŕn s vysokým odporom vzhľadom na zrná hlavnej fázy, čím sa zlepší merný odpor spekaných neodýmových železobórových magnetov. Ani dopovanie anorganických materiálov, ani technológia vrstvenia však nedokáže vyriešiť problém zhoršovania magnetických vlastností a v súčasnosti stále neexistuje účinná príprava magnetov, ktoré by spájali vysokú rezistivitu a vysoký výkon.