Διαδικασίες βελτίωσης κόκκων και βελτιώσεις μαγνητικής απόδοσης σε μαγνήτες Alnico χυτευμένους

Περίληψη

Οι μαγνήτες Alnico, ως ένα από τα πρώτα ανεπτυγμένα μόνιμα μαγνητικά υλικά, έχουν μοναδικά πλεονεκτήματα σε μαγνητικές εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής σταθερότητας. Η βελτίωση των κόκκων είναι ένα σημαντικό μέσο για τη βελτίωση των μαγνητικών ιδιοτήτων των μαγνητών Alnico. Αυτή η εργασία παρέχει μια εις βάθος ανάλυση των διεργασιών βελτίωσης των κόκκων των χυτών μαγνητών Alnico, συμπεριλαμβανομένης της χημικής επεξεργασίας, των μηχανικών κραδασμών και της ανάδευσης, και της επεξεργασίας εξωτερικού φυσικού πεδίου. Διερευνά επίσης την επίδραση της βελτίωσης των κόκκων σε βασικούς δείκτες μαγνητικής απόδοσης, όπως η απομαγνητότητα, η παραμένουσα πυκνότητα και το μέγιστο μαγνητικό ενεργειακό προϊόν, και προσβλέπει σε μελλοντικές ερευνητικές κατευθύνσεις σε αυτόν τον τομέα.

Λέξεις-κλειδιά

Μαγνήτες Alnico χυτοί· Βελτιστοποίηση κόκκων· Μαγνητική απόδοση· Χημική επεξεργασία· Επεξεργασία εξωτερικού φυσικού πεδίου

1. Εισαγωγή

Οι μαγνήτες Alnico, που αναπτύχθηκαν από τον Ιάπωνα μεταλλουργό Mishima Tokushichi το 1932, ήταν κάποτε η κυρίαρχη δύναμη στη βιομηχανία μόνιμων μαγνητών πριν από την εμφάνιση των υλικών μόνιμων μαγνητών σπάνιων γαιών. Οι μαγνήτες Alnico είναι γνωστοί για την υψηλή θερμοκρασία Curie που φτάνουν τους 890 °C, η οποία τους προσδίδει εξαιρετική αντοχή και σταθερότητα σε υψηλές θερμοκρασίες. Έχουν επίσης καλή αντοχή στη διάβρωση, εξασφαλίζοντας μακροπρόθεσμη αξιοπιστία σε αντίξοα περιβάλλοντα. Παρόλο που το μερίδιο αγοράς των μαγνητών Alnico έχει συμπιεστεί από τους χαμηλού κόστους φερρίτες και τους μόνιμους μαγνήτες σπάνιων γαιών υψηλής απόδοσης, εξακολουθούν να έχουν μοναδικά πλεονεκτήματα σε εφαρμογές υψηλής θερμοκρασίας άνω των 500 °C και χρησιμοποιούνται ευρέως σε σενάρια που απαιτούν υψηλή σταθερότητα και ανθεκτικότητα, όπως μεγάφωνα, μετρητές βατωρών, ηλεκτροκινητήρες, γεννήτριες και εναλλάκτες.

Οι μαγνητικές ιδιότητες των μαγνητών Alnico σχετίζονται στενά με τη μικροδομή τους και η βελτίωση των κόκκων είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος βελτίωσης των μαγνητικών τους ιδιοτήτων. Μειώνοντας το μέγεθος των κόκκων, αυξάνεται ο αριθμός των ορίων των κόκκων, γεγονός που μπορεί να εμποδίσει την κίνηση των τοιχωμάτων του μαγνητικού τομέα, βελτιώνοντας έτσι την απομαγνητότητα. Ταυτόχρονα, μια πιο ομοιόμορφη μικροδομή μπορεί επίσης να ενισχύσει την παραμένουσα πυκνότητα και το μέγιστο μαγνητικό ενεργειακό προϊόν του μαγνήτη. Επομένως, η μελέτη των διεργασιών βελτίωσης των κόκκων των χυτευμένων μαγνητών Alnico έχει μεγάλη σημασία για τη βελτίωση της μαγνητικής τους απόδοσης και την επέκταση του εύρους εφαρμογής τους.

2. Διαδικασίες βελτίωσης κόκκων μαγνητών Alnico χυτευμένων κόκκων

2.1 Χημική επεξεργασία

Η χημική επεξεργασία είναι μια κοινή μέθοδος για την εξευγενισμό των κόκκων σε μεταλλικά υλικά και χρησιμοποιείται επίσης ευρέως στην παραγωγή χυτών μαγνητών Alnico. Αυτή η μέθοδος περιλαμβάνει την προσθήκη μιας μικρής ποσότητας χημικών ουσιών, γνωστών ως εμβολιαστών ή τροποποιητών, στο μεταλλικό τήγμα. Αυτές οι ουσίες μπορούν να προωθήσουν την ετερογενή πυρήνωση στο τήγμα, να αυξήσουν τον αριθμό των πυρήνων και, επομένως, να εξευγενίσουν τους κόκκους.

Για τους μαγνήτες Alnico, η επιλογή των εμβολίων είναι κρίσιμη. Σύμφωνα με τη θεωρία βαθμού αναντιστοιχίας πλέγματος και την εμπειρική θεωρία ηλεκτρονίων, διαφορετικά εμβόλια έχουν διαφορετικές επιδράσεις στην ετερογενή πυρήνωση του δ-Fe και του γ-Fe. Για παράδειγμα, τα CaS, La₂O₃, TiN, Ce₂O₃, TiC, CeO₂, Ti₂O₃, TiO₂ και MgO έχουν σημαντικές επιδράσεις στην ετερογενή πυρήνωση του δ-Fe, ενώ τα ZrO₂, Ti₂O₃, MnS, SiO₂, CaO, Al₂O₃ και CeO₂ είναι πιο αποτελεσματικά για τον γ-Fe.

Κατά την προσθήκη εμβολίων, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι είναι λεπτά και καλά διασκορπισμένα στο τήγμα. Διαφορετικά, εάν τα εμβόλια συσσωματωθούν, ενδέχεται όχι μόνο να μην καταφέρουν να βελτιώσουν τους κόκκους, αλλά και να επηρεάσουν την απόδοση των μαγνητών Alnico. Επιπλέον, η ποσότητα του προστιθέμενου εμβολίου πρέπει επίσης να ελέγχεται με ακρίβεια. Γενικά, μια κατάλληλη ποσότητα εμβολίου μπορεί να επιτύχει ένα καλό αποτέλεσμα βελτίωσης των κόκκων, αλλά η υπερβολική προσθήκη μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση των μη μεταλλικών εγκλεισμάτων στο τήγμα, κάτι που είναι επιζήμιο για τις μαγνητικές ιδιότητες των μαγνητών.

2.2 Μηχανική δόνηση και ανάδευση

Η μηχανική δόνηση και η ανάδευση είναι φυσικές μέθοδοι που μπορούν να επιτύχουν βελτίωση των κόκκων προκαλώντας σχετική κίνηση μεταξύ της υγρής και της στερεάς φάσης στο τήγμα μετάλλου, προωθώντας το θραύση και τον πολλαπλασιασμό των δενδριτικών βραχιόνων.

2.2.1 Μηχανική ανάδευση

Η μηχανική ανάδευση μπορεί να δημιουργήσει διαφορετικούς βαθμούς σχετικής κίνησης μεταξύ της υγρής και της στερεάς φάσης στο τήγμα μετάλλου, δηλαδή την κίνηση συναγωγής του υγρού μετάλλου. Αυτή η κίνηση συναγωγής μπορεί να προκαλέσει τη θραύση των βραχιόνων των δενδριτών και τα σπασμένα θραύσματα δενδριτών μπορούν να λειτουργήσουν ως νέοι πυρήνες για την ανάπτυξη κρυστάλλων, αυξάνοντας έτσι τον αριθμό των πυρήνων και βελτιώνοντας τους κόκκους.

Ωστόσο, η μηχανική ανάδευση έχει και ορισμένα μειονεκτήματα. Αφενός, κατά την ανάδευση του τήγματος, είναι εύκολο να εισαχθεί αέριο και, εάν το αέριο δεν μπορεί να συμπληρωθεί έγκαιρα από το τηγμένο μέταλλο, ενδέχεται να σχηματιστούν ελαττώματα όπως πόροι και πορώδες συρρίκνωσης. Από την άλλη πλευρά, κατά την ανάδευση μεταλλικών τηγμάτων υψηλού σημείου τήξης, ο αναδευτήρας είναι επιρρεπής σε φθορά, η οποία μπορεί να μολύνει το τήγμα μετάλλου και να προκαλέσει νέα προβλήματα ποιότητας.

2.2.2 Μηχανική δόνηση

Η μηχανική δόνηση βασίζεται επίσης στην κίνηση μεταφοράς του μεταλλικού τήγματος για να σπάσει τους δενδρίτες και να προκαλέσει πολλαπλασιασμό των πυρήνων για να επιτευχθεί η βελτίωση των κόκκων. Ωστόσο, στην πράξη, όταν αυξάνεται η συχνότητα των μηχανικών κραδασμών, το φαινόμενο βελτίωσης των κόκκων του συστήματος στερεοποίησης (μεταλλικής στερεοποίησης) μπορεί να μειωθεί και προβλήματα όπως ο διαχωρισμός καρβιδίου και η χαλαρότητα στο χαλύβδινο έλασμα μπορεί να γίνουν πιο σοβαρά.

2.3 Επεξεργασία εξωτερικού φυσικού πεδίου

Η επεξεργασία με εξωτερικό φυσικό πεδίο είναι μια πολλά υποσχόμενη τεχνολογία βελτίωσης των κόκκων, η οποία έχει τα πλεονεκτήματα της φιλικής προς το περιβάλλον και της εύκολης λειτουργίας. Περιλαμβάνει κυρίως επεξεργασία ρεύματος, επεξεργασία μαγνητικού πεδίου και επεξεργασία με υπερήχους.

2.3.1 Τρέχουσα θεραπεία

Όταν ένα ταχέως μεταβαλλόμενο ισχυρό παλμικό ρεύμα διέρχεται από το μεταλλικό τήγμα, δημιουργείται ένα ταχέως μεταβαλλόμενο ισχυρό παλμικό μαγνητικό πεδίο στο τήγμα. Η αλληλεπίδραση μεταξύ του ισχυρού παλμικού ρεύματος και του ισχυρού παλμικού μαγνητικού πεδίου θα παράγει μια ισχυρή δύναμη συστολής στο μεταλλικό τήγμα, προκαλώντας την επαναλαμβανόμενη συμπίεση του τήγματος και την κίνηση εμπρός και πίσω στην κατεύθυνση κάθετη προς το ρεύμα. Αυτή η κίνηση εμπρός και πίσω όχι μόνο μπορεί να σπάσει τους δενδριτικούς κρυστάλλους, αλλά και να κάνει το τήγμα να χάσει γρήγορα την υπερθέρμανση του και να αυξήσει τον ρυθμό πυρήνωσης. Επομένως, όσο ισχυρότερο είναι το παλμικό ρεύμα, τόσο πιο σημαντικό είναι το φαινόμενο βελτίωσης των κόκκων.

2.3.2 Επεξεργασία μαγνητικού πεδίου

Όταν το τήγμα μετάλλου στερεοποιείται σε ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο, θα δημιουργηθεί ένα επαγόμενο ρεύμα στο σύστημα στερεοποίησης. Η αλληλεπίδραση μεταξύ του μαγνητικού πεδίου και του επαγόμενου ρεύματος θα παράγει μια ηλεκτρομαγνητική δύναμη, η οποία θα πιέσει το μέταλλο προς ή θα το τραβήξει μακριά από τον άξονα κατά μήκος της ακτινικής κατεύθυνσης, προκαλώντας τακτικές διακυμάνσεις στο σύστημα στερεοποίησης. Αυτή η διακύμανση έχει παρόμοιο αποτέλεσμα με την ενισχυμένη συναγωγή που χρησιμοποιείται συνήθως, επομένως το εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο έχει ένα φαινόμενο βελτίωσης των κόκκων.

Από την οπτική γωνία του φαινομένου διακύμανσης που προκαλείται από το μαγνητικό πεδίο, όσο ισχυρότερη είναι η ένταση της μαγνητικής επαγωγής, τόσο μεγαλύτερη είναι η ηλεκτρομαγνητική πίεση και, επομένως, τόσο πιο έντονη είναι η διακύμανση και τόσο καλύτερο είναι το φαινόμενο βελτίωσης των κόκκων. Ωστόσο, όταν αυξάνεται η ένταση της μαγνητικής επαγωγής, αυξάνεται αναλογικά και το επαγόμενο ρεύμα, γεγονός που θα αυξήσει αντίστοιχα τη θερμική επίδραση στο σύστημα στερεοποίησης, θα μειώσει τον βαθμό υπερψύξης και, επομένως, θα μειώσει τον ρυθμό πυρήνωσης. Επομένως, η καμπύλη σχέσης μεταξύ της έντασης του μαγνητικού πεδίου και του φαινομένου βελτίωσης των κόκκων είναι μια καμπύλη με ακραία τιμή.

Επιπλέον, τα παλμικά μαγνητικά πεδία μπορούν επίσης να δημιουργήσουν παλμικά δινορρεύματα στο τήγμα. Η αλληλεπίδραση μεταξύ των δινορρευμάτων και του μαγνητικού πεδίου παράγει δυνάμεις Lorentz και μαγνητικές πιέσεις, οι οποίες μεταβάλλονται έντονα και είναι πολύ ισχυρότερες από τη δυναμική πίεση του μεταλλικού τήγματος. Αυτό προκαλεί έντονη δόνηση του μεταλλικού τήγματος, αυξάνοντας τον βαθμό υπερψύξης κατά τη στερεοποίηση, βελτιώνοντας τον ρυθμό πυρήνωσης και προκαλώντας εξαναγκασμένη συναγωγή στο τήγμα, εμποδίζοντας τους δενδρίτες να αναπτυχθούν ή να σπάσουν και να συνθλίψουν. Τα σπασμένα σωματίδια δενδριτών επιπλέουν στο υγρό στο μέτωπο κρυστάλλωσης και γίνονται νέοι πυρήνες ανάπτυξης. Επομένως, όσο ισχυρότερη είναι η ένταση της παλμικής μαγνητικής επαγωγής, τόσο πιο σημαντικό είναι το φαινόμενο βελτίωσης των κόκκων.

2.3.3 Υπερηχητική Θεραπεία

Η υπερηχητική επεξεργασία χρησιμοποιεί τα φαινόμενα ακουστικής σπηλαίωσης και ακουστικής ροής που παράγονται όταν τα υπερηχητικά κύματα διαδίδονται σε ένα υγρό για να επιτευχθεί βελτίωση των κόκκων. Όταν τα υπερηχητικά κύματα δρουν στο μεταλλικό τήγμα, τα μόρια του υγρού υποβάλλονται στη δράση ενός περιοδικού εναλλασσόμενου ηχητικού πεδίου, δημιουργώντας φαινόμενα ακουστικής σπηλαίωσης και ακουστικής ροής. Αυτά τα φαινόμενα μπορούν να προκαλέσουν αλλαγές στο πεδίο ροής, στο πεδίο πίεσης και στο πεδίο θερμοκρασίας στο τήγμα, δημιουργώντας τοπικά φαινόμενα υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης. Η δόνηση του υγρού προκαλεί την αποκόλληση των βραχιόνων δενδριτών από το μέτωπο στερεοποίησης και τη δράση τους ως ετερογενείς πυρήνες σχηματισμού πυρήνων στο τήγμα, και η διασπορά των υπερηχητικών κυμάτων στο τήγμα κάνει τα σωματίδια να κατανέμονται πιο ομοιόμορφα. Επιπλέον, η υπερηχητική μεταλλουργία μπορεί επίσης να αφαιρέσει αέριο και σκωρία, η οποία είναι μια τεχνολογία καθαρισμού τήγματος.

3. Επίδραση της βελτίωσης των κόκκων στους δείκτες μαγνητικής απόδοσης των μαγνητών Alnico χυτευμένων υλικών

3.1 Καταναγκασμός

Η συνεκτικότητα είναι ένας σημαντικός δείκτης για τη μέτρηση της ικανότητας ενός μόνιμου μαγνήτη να αντιστέκεται στην απομαγνήτιση. Η βελτίωση των κόκκων μπορεί να βελτιώσει σημαντικά την συνεκτικότητα των μαγνητών Alnico. Σε μια χονδρόκοκκη δομή, τα τοιχώματα μαγνητικών περιοχών μπορούν εύκολα να κινηθούν κατά μήκος των ορίων των κόκκων, καθιστώντας τον μαγνήτη πιο ευάλωτο στην απομαγνήτιση. Μετά την βελτίωση των κόκκων, ο αριθμός των ορίων των κόκκων αυξάνεται και τα όρια των κόκκων μπορούν να λειτουργήσουν ως κέντρα στερέωσης για τα τοιχώματα μαγνητικών περιοχών, εμποδίζοντας την κίνησή τους. Επομένως, απαιτείται μεγαλύτερο εξωτερικό μαγνητικό πεδίο για την κίνηση των τοιχωμάτων μαγνητικών περιοχών, δηλαδή, η συνεκτικότητα του μαγνήτη αυξάνεται.

Για παράδειγμα, στους μαγνήτες Alnico 5, μέσω κατάλληλων διαδικασιών βελτίωσης των κόκκων, η απομαγνητότητα μπορεί να αυξηθεί από την αρχική τιμή σε υψηλότερο επίπεδο, ενισχύοντας την ικανότητα του μαγνήτη να διατηρεί τις μαγνητικές του ιδιότητες παρουσία αντίστροφων μαγνητικών πεδίων ή εξωτερικών διαταραχών.

3.2 Παραμονή

Η παραμένουσα ένταση αναφέρεται στην ένταση μαγνητικής επαγωγής που παραμένει στον μαγνήτη μετά την απομάκρυνση του εξωτερικού μαγνητικού πεδίου στο μηδέν. Η βελτίωση των κόκκων μπορεί επίσης να έχει θετικό αντίκτυπο στην παραμένουσα ισχύ των μαγνητών Alnico. Μια πιο ομοιόμορφη μικροδομή που επιτυγχάνεται μέσω της βελτίωσης των κόκκων μπορεί να μειώσει τη σκέδαση των μαγνητικών ροπών και να κάνει τις μαγνητικές ροπές πιο ευθυγραμμισμένες προς την ίδια κατεύθυνση, αυξάνοντας έτσι την παραμένουσα ισχύ του μαγνήτη.

Επιπλέον, η βελτίωση των κόκκων μπορεί επίσης να μειώσει τον αριθμό των ελαττωμάτων, όπως οι πόροι και τα εγκλείσματα στον μαγνήτη. Αυτά τα ελαττώματα μπορούν να διαταράξουν την ευθυγράμμιση των μαγνητικών τομέων και να μειώσουν την παραμένουσα ιδιότητα. Με την εξάλειψη ή τη μείωση αυτών των ελαττωμάτων, η παραμένουσα ιδιότητα του μαγνήτη μπορεί να βελτιωθεί περαιτέρω.

3.3 Μέγιστο Μαγνητικό Ενεργειακό Γινόμενο

Το μέγιστο μαγνητικό ενεργειακό γινόμενο είναι ένας περιεκτικός δείκτης που αντικατοπτρίζει την ικανότητα αποθήκευσης ενέργειας ενός μόνιμου μαγνήτη. Είναι ανάλογο με το γινόμενο της παραμένουσας μαγνητικής ισχύος και το τετράγωνο της συνεκτικότητας. Δεδομένου ότι η βελτίωση των κόκκων μπορεί να βελτιώσει τόσο την συνεκτικότητα όσο και την παραμένουσα μαγνητική ισχύ των μαγνητών Alnico, αναπόφευκτα θα οδηγήσει σε αύξηση του μέγιστου μαγνητικού ενεργειακού γινομένου.

Ένα υψηλότερο μέγιστο μαγνητικό ενεργειακό γινόμενο σημαίνει ότι ο μαγνήτης μπορεί να αποθηκεύει και να αποδίδει περισσότερη μαγνητική ενέργεια στον ίδιο όγκο, κάτι που είναι πολύ σημαντικό για εφαρμογές που απαιτούν υψηλή μαγνητική ενεργειακή απόδοση, όπως οι ηλεκτροκινητήρες και οι γεννήτριες. Για παράδειγμα, στο σχεδιασμό ηλεκτροκινητήρων υψηλής απόδοσης, η χρήση μαγνητών Alnico με υψηλότερο μέγιστο μαγνητικό ενεργειακό γινόμενο μπορεί να μειώσει το μέγεθος και το βάρος του κινητήρα, βελτιώνοντας παράλληλα την απόδοσή του.

4. Ανάλυση περίπτωσης

4.1 Περίπτωση 1: Βελτίωση κόκκων μαγνητών Alnico 5 με χημική επεξεργασία

Σε μια συγκεκριμένη επιχείρηση παραγωγής μαγνητών Alnico, προκειμένου να βελτιωθούν οι μαγνητικές ιδιότητες των μαγνητών Alnico 5, υιοθετήθηκε χημική επεξεργασία για την τελειοποίηση των κόκκων. Το επιλεγμένο εμβόλιο ήταν μια ένωση που περιείχε στοιχεία Ti και B. Κατά τη διάρκεια της παραγωγικής διαδικασίας, προστέθηκε στο τήγμα Alnico κατάλληλη ποσότητα του εμβολίου ανάλογα με το βάρος του τήγματος.

Μετά τη στερεοποίηση και την επακόλουθη θερμική επεξεργασία, η μικροδομή των μαγνητών Alnico 5 παρατηρήθηκε χρησιμοποιώντας μεταλλογραφικό μικροσκόπιο. Διαπιστώθηκε ότι το μέγεθος των κόκκων των μαγνητών που υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με το εμβόλιο ήταν σημαντικά μικρότερο από αυτό των μη επεξεργασμένων μαγνητών. Το μέσο μέγεθος των κόκκων μειώθηκε από περίπου 100 μm σε περίπου 30 μm.

Οι δοκιμές μαγνητικών ιδιοτήτων έδειξαν ότι η μαγνητική αγωγιμότητα των μαγνητών Alnico 5 που είχαν υποστεί επεξεργασία με κόκκους αυξήθηκε από 52 kA/m σε 60 kA/m, η παραμένουσα μαγνητική αντίσταση αυξήθηκε από 1,2 T σε 1,25 T και το μέγιστο μαγνητικό ενεργειακό προϊόν αυξήθηκε από 40 kJ/m³ σε 48 kJ/m³. Αυτό δείχνει ότι η χημική επεξεργασία με ένα κατάλληλο εμβόλιο μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά τους κόκκους των μαγνητών Alnico 5 και να βελτιώσει σημαντικά τις μαγνητικές τους ιδιότητες.

4.2 Περίπτωση 2: Βελτίωση κόκκων μαγνητών Alnico 8 με υπερηχητική επεξεργασία

Σε ένα άλλο ερευνητικό έργο, εφαρμόστηκε υπερηχητική επεξεργασία για την εξευγενισμό των κόκκων των μαγνητών Alnico 8. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας στερεοποίησης του τήγματος Alnico 8, εισήχθη ένας υπερηχητικός καθετήρας στο τήγμα και εφαρμόστηκαν υπερηχητικά κύματα με συγκεκριμένη ισχύ και συχνότητα για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα.

Η μεταλλογραφική ανάλυση έδειξε ότι οι κόκκοι των μαγνητών Alnico 8 που υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με υπερήχους ήταν πολύ λεπτότεροι από εκείνους των μη επεξεργασμένων μαγνητών. Η υπερηχητική επεξεργασία έσπασε τους δενδρίτες στο τήγμα, αύξησε τον αριθμό των πυρήνων και πέτυχε βελτίωση των κόκκων.

Οι μετρήσεις μαγνητικών ιδιοτήτων αποκάλυψαν ότι η μαγνητική αγωγιμότητα των μαγνητών Alnico 8 που υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με υπερήχους αυξήθηκε από 140 kA/m σε 160 kA/m, η παραμένουσα αντίσταση αυξήθηκε από 1,0 T σε 1,05 T και το μέγιστο μαγνητικό ενεργειακό προϊόν αυξήθηκε από 60 kJ/m³ σε 70 kJ/m³. Αυτό καταδεικνύει ότι η υπερηχητική επεξεργασία είναι μια αποτελεσματική μέθοδος βελτίωσης των κόκκων για τους μαγνήτες Alnico 8 και μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη μαγνητική τους απόδοση.

5. Συμπέρασμα και Προοπτικές

Η βελτίωση των κόκκων είναι ένα σημαντικό μέσο για τη βελτίωση των μαγνητικών ιδιοτήτων των χυτών μαγνητών Alnico. Η χημική επεξεργασία, η μηχανική δόνηση και ανάδευση, καθώς και η επεξεργασία εξωτερικού φυσικού πεδίου είναι όλες αποτελεσματικές διαδικασίες βελτίωσης των κόκκων. Μεταξύ αυτών, η χημική επεξεργασία είναι απλή στη λειτουργία και έχει σημαντικό αποτέλεσμα βελτίωσης, αλλά η επιλογή και η προσθήκη ποσότητας εμβολίων πρέπει να ελέγχονται αυστηρά. Οι μηχανικοί κραδασμοί και η ανάδευση μπορούν να επιτύχουν βελτίωση των κόκκων μέσω φυσικών μέσων, αλλά μπορεί να προκαλέσουν ορισμένα ελαττώματα. Η επεξεργασία εξωτερικού φυσικού πεδίου, όπως η επεξεργασία ρεύματος, η επεξεργασία μαγνητικού πεδίου και η επεξεργασία με υπερήχους, έχει τα πλεονεκτήματα ότι είναι φιλική προς το περιβάλλον και εύκολη στη λειτουργία, και έχει μεγάλο δυναμικό ανάπτυξης.

Η βελτίωση των κόκκων μπορεί να βελτιώσει την απομαγνητότητα, την παραμονή και το μέγιστο μαγνητικό ενεργειακό προϊόν των μαγνητών Alnico, καθιστώντας τους πιο κατάλληλους για μαγνητικές εφαρμογές υψηλής απόδοσης. Σε μελλοντική έρευνα, μπορούν να διερευνηθούν περαιτέρω οι ακόλουθες πτυχές:

• Βελτιστοποιήστε τις διαδικασίες βελτίωσης των κόκκων, όπως η μελέτη των βέλτιστων παραμέτρων της χημικής επεξεργασίας, των μηχανικών κραδασμών και της ανάδευσης, και της επεξεργασίας εξωτερικού φυσικού πεδίου, για να επιτευχθεί το καλύτερο αποτέλεσμα βελτίωσης των κόκκων.
• Αναπτύξτε νέα και πιο αποτελεσματικά εμβόλια ή παράγοντες βελτίωσης των κόκκων για να βελτιώσετε την αποτελεσματικότητα της βελτίωσης και να μειώσετε το κόστος.
• Συνδυάστε διαφορετικές μεθόδους βελτίωσης των κόκκων για να αξιοποιήσετε πλήρως τα αντίστοιχα πλεονεκτήματά τους και να βελτιώσετε περαιτέρω τις μαγνητικές ιδιότητες των μαγνητών Alnico.
• Μελετήστε τη σχέση μεταξύ της βελτίωσης των κόκκων και άλλων παραγόντων όπως η θερμική επεξεργασία, η σύνθεση του κράματος και η τεχνολογία επεξεργασίας, για να βελτιώσετε συνολικά την απόδοση των μαγνητών Alnico.

Συμπερασματικά, μέσω της συνεχούς έρευνας και καινοτομίας στις διαδικασίες βελτίωσης των κόκκων, οι μαγνητικές ιδιότητες των χυτών μαγνητών Alnico μπορούν να βελτιώνονται συνεχώς, επεκτείνοντας το εύρος εφαρμογής τους και προωθώντας την ανάπτυξη της βιομηχανίας μόνιμων μαγνητών.