Stutt kynning á dreifingarferli kornmarka

Hægt er að meta hagkvæmni varanlegs segulsins út frá stöðugleika varanlegsBr, innri þvingunHcj, og hámarks orkuvörur(BH)hámarkvið ytra ástand. Segul með hærraBrgetur boðið sterkari segulsviðsstyrk, þá hærriHcjgetur þjónað miklu betri getu gegn truflunum. Verðmæti(BH)hámarktáknar getu varanlegs seguls til að veita segulstöðvunarorku. Það má sjá á myndinni hér að neðan, hátt(BH)hámarksegull getur veitt sama segulsviðsstyrk með minni neyslu, þá er þróunarsaga varanlegs segulsins í raun ferli til að sækjast eftir meiri afköstum.

Flest sjaldgæf jarðefni geta myndað RE₂Fe₁₄B efnasamband með Fe og B, og Nd₂Fe₁₄B efnasambandið hefur hæstu mettunarsegulmögnun og virkt segulkristallað anisotropy sviði meðal þessara RE₂Fe₁₄B efnasambönd. Þar fyrir utan er varamagn af Neodymium í jarðskorpunni tiltölulega mikið sem getur viðhaldið stöðugleika aðfangakeðjunnar og kostnaðarhagræði.

Margar örbyggingarathuganir benda til þess að sex fasar séu til í hertu Neodymium seglum, þá Nd₂Fe₁₄B aðalfasi og Nd-ríkur fasi er þekktastur vegna áhrifa þeirra á segulmagnið. Nd₂Fe₁₄B aðalfasinn er eini harði segulfasinn í hertu seglinum og rúmmálshlutfall hans ræðurBrog(BH)hámarkúr Nd-Fe-B álfelgur. Nd-ríkur fasi gegnir lykilhlutverki í segulherðingu á hertu Neodymium seglum. Samsetning þess, uppbygging, dreifing og formgerð eru mjög næm fyrir vinnsluaðstæðum. Nd-ríkur fasi er helst í formi lagskiptrar uppbyggingar og samfelldur dreifður á kornmörkum.

Þvingunaraukning á Sintered Neodymium seglum

Vindorkurafall, nýtt orkutæki, orkusparandi heimilistæki og nýjasta farsíma snjallstöðin þurfa allir hertu Neodymium seglum ekki aðeins háa(BH)hámark, en hafa líka yfirburðiHcj. Það er alltaf stórt mál að aukaHcjá meðan hann heldur enn háumBrog(BH)hámark.

Innri þvingun hertra Neodymium segla er aðallega undir áhrifum af örbyggingu og samsetningu. Hagræðing á örbyggingu áhersla á kornhreinsun og bæta dreifingu Nd-ríkra fasa. Hægt er að fínstilla samsetningu með því að bæta við öðrum þáttum til að bæta segulkristölluðu anisotropy sviði aðalfasakornsins. Það er jákvætt samband á milli þvingunar hertra Neodymium segla og segulkristallaðs anisotropy sviði aðalfasa kornsins. Það er að segja, því hærra sem segulkristallað anisotropy sviði aðalfasakornsins er, því hærra er þvingun hertu Neodymium segla. H_Aaf Dy₂Fe₁₄B og Tb₂Fe₁₄B eru töluvert hærri en Nd₂Fe₁₄B, þá myndast lítið magn af Dy eða Tb frumefni í stað Nd atóms í aðalfasa grindunum (Nd, Dy)₂Fe₁₄B eða (Nd, Tb)₂Fe₁₄B með hærra H_Asem getur í raun bætt innri þvingun. Oft notuðu aðferðirnar við að bæta við fela í sér hefðbundið málmblöndurferli, breytingaferli kornmarka og dreifingarferli kornmarka.

Málblöndunarferli

Blöndunarferli vísar til þess að bæta ákveðnu hlutfalli af HREE Dy eða Tb við hráefni hertra Neodymium segla, þá sýna allir þættir einsleitni samsetningar í gegnum bræðsluferlið. Þvingunarkerfi hertra Neodymium segla gefur til kynna að snúið segulsvið hafi tilhneigingu til að mynda kjarna á mörkum aðalfasans og jöfn dreifing HREE mun leiða til sóunar á auðlindum og kostnaðarauka. Umfram allt mun járnsegulfræðileg tenging milli Fe atóma og Dy atóma mynda alvarleg segulþynningaráhrif og versna verulegaBrog(BH)hámark.

Breytingarferli á kornmörkum

Til að bæta nýtingarhlutfall HREE og forðast segulþynningaráhrif er lagt til að breyta kornamörkum. Í fyrsta lagi, kornmörk breytingar ferli framleiðslu Nd₂Fe₁₄B aðalblendi og HREE-ríkt hjálparblendi í sömu röð, síðan pressun og sintrun eftir að hafa blandað tveimur málmblöndur í samræmi við ákveðið hlutfall. Dy og Tb munu dreifast í aðalfasakorn frá kornamörkum meðan á sintunarferlinu stendur og myndast þannig (Nd, Dy)₂Fe₁₄B eða (Nd, Tb)₂Fe₁₄B segulherðandi lög á mörkum aðalfasa og minnkar þar með kjarnamyndun öfugs segulsviðs. Jafnvel kornamörk breytingaferli hefur stuðlað að nýtingarhlutfalli eða HREE, HREE er enn óumflýjanlega til í innra hluta aðalfasa kornsins og gefur tilefni til segulþynningaráhrifa. Breytingarferli á kornmörkum hefur upplýsandi þýðingu fyrir síðari dreifingarferli kornmarka.

Dreifingarferli kornmarka

Dreifingarferli kornmarka er að byrja með því að setja HREE lag á yfirborð segulsins og upplifa síðan lofttæmishitameðferð yfir bræðslumarki Nd-ríkra fasa. Þess vegna dreifist HREE frumefni inn í segulinn meðfram kornamörkum og myndast (Nd, Dy, Tb)₂Fe₁₄B kjarna-skeljarbygging í kringum korn aðalfasa. Þá mun anisotropy sviði aðalfasa aukast, á meðan verður kornamarksfasinn samfelldari og beinari sem mun veikja segulskiptatengingu milli aðalfasa. Mikilvægasti eiginleiki kornmarkadreifingarferlisins er að leyfa aukningu segulsHcjá sama tíma og hún er háBr. Ólíkt málmblöndunarferli, þurfa HREE þættir ekki að fara inn í aðalfasann og skapa þannig mikla lækkun á magni HREE og kostnaðarverði í hefðbundnum hertu Neodymium seglum með mikilli þvingun. Kornmörk eru einnig fær um að framleiða nokkrar nýjar einkunnir sem áður voru óhugsandi með málmblöndurferli, svo sem N54SH og N52UH.

Dreifingarmeðhöndlun kornmarka verður framkvæmd eftir vinnsluferlið. Hægt er að fá HREE lagið með úðun, líkamlegri gufuútfellingu (PVD), rafdrætti og hitauppgufun.

Takmarkanir á dreifingarferli kornmarka

Dreifingarferli kornmarka er aðallega takmarkað af þykkt segulsins og aukning á innri þvingun minnkar eftir því sem þykktin eykst. Að hækka dreifingarhitastig eða lengja dreifingartíma getur aukið dýpt og styrk dreifðs HREE og stuðlað síðan að rúmmálshlutfalli HREE kjarna-skeljarbyggingar. Hins vegar mun of mikið dreifingarhitastig og tími leiða til kornavaxtar aðalfasa, á meðan mun fasabygging og dreifing Nd-ríkra fasa einnig breytast.