NdFeB mágnesek korrózióérzékenységének és felületkezelésének javítása nedves és savas környezetben

A hőmérséklet hatása a neodímium-vas-bór mágneses tulajdonságaira és stratégiák a visszafordíthatatlan demagnetizáció elkerülésére magas hőmérsékleten

A neodímium mágnesek, amelyek elsősorban neodímiumból (Nd), vasból (Fe) és bórból (B) állnak, széles körben elismertek a kereskedelmi forgalomban kapható legerősebb állandó mágnesekként. Kivételes szilárdságuk az egyedi anyagtulajdonságok kombinációjából adódik, beleértve a magas remanenciát (Br), a koercitív terhelést (Hc) és a maximális mágneses energiaszorzatot (BHmax). Az alábbiakban feltárjuk erősségük tudományos alapjait és energiatároló kapacitásuk elméleti korlátait.

Az állandó mágnesek, például a neodímium-vas-bór (NdFeB) teljesítményét kulcsfontosságú paraméterek segítségével értékelik:
maradék mágnesesség (Br)
,
kényszerítő erő (Hc)
, és
maximális mágneses energiaszorzat (BHmax)
. Ezek a paraméterek tükrözik a mágnes azon képességét, hogy mágneses mezőt generáljon és tartson fenn, ellenálljon a demagnetizációnak és tárolja a mágneses energiát. Az alábbiakban részletesen ismertetjük fizikai jelentésüket, kapcsolataikat és azt, hogyan használják őket a mágnesek minőségének felmérésére.

A neodímium-vas-bór (NdFeB) kristályszerkezete, különösen annak tetragonális rendszere, alapvető fontosságú kivételes mágneses tulajdonságai szempontjából, amelyek az atomos elrendeződések, a kicserélődési kölcsönhatások és a magnetokristályos anizotrópia kölcsönhatásából erednek. Az alábbiakban részletesen elemezzük, hogy ez a szerkezet hogyan befolyásolja a mágneses viselkedését.:

A neodímium mágnesek különböző minőségei (pl. N35, N52) közötti összetételbeli vagy mikroszerkezeti különbségek elsősorban az anyagtisztaság, a mikroszerkezeti finomítás és a feldolgozási paraméterek eltéréseiből erednek, amelyek együttesen befolyásolják mágneses tulajdonságaikat. Az alábbiakban egy részletes elemzés található:

Az NdFeB (neodímium-vas-bór) mágnesek kivételes mágneses tulajdonságaikról ismertek, így nélkülözhetetlenek számos nagy teljesítményű alkalmazásban, beleértve az elektromos járműveket, a szélturbinákat és a fejlett orvostechnikai eszközöket. Azonban a neodímiumhoz hasonló reaktív elemek jelenléte miatti korrózióra való hajlamuk hatékony felületkezelést tesz szükségessé a tartósságuk és megbízhatóságuk növelése érdekében. Ez a cikk a NdFeB mágnesekhez alkalmazott különféle felületkezeléseket vizsgálja, részletezve azok folyamatait, előnyeit és alkalmazásait.

Bevezetés

A ferrit mágneses anyagok a mágneses anyagok jelentős osztályát alkotják, amelyeket széles körben használnak számos elektronikai és elektromos alkalmazásban. Ezek kerámia vegyületek, amelyek főként vas-oxidból (Fe₂O₃) és más fémoxidokból állnak. A ferriteket lágy ferritekre és kemény ferritekre oszthatjuk, amelyek mindegyikének eltérő minőségi tulajdonságai és paraméterei határozzák meg alkalmasságukat bizonyos felhasználási módokra. Ez a cikk a ferrit mágneses anyagok különböző minőségeit és főbb paramétereit vizsgálja.

A ferrit mágneses anyagok kerámia vegyületek egy osztálya, amelyek vas-oxidból (Fe₂O₃) és egy vagy több további fémes elemből állnak. Széles körben használják őket különféle elektronikai alkalmazásokban egyedi mágneses és elektromos tulajdonságaik, például nagy elektromos ellenállásuk és viszonylag magas permeabilitásaik magas frekvenciákon miatt. A ferrit mágneses anyagok nagyjából két fő kategóriába sorolhatók: lágy ferritek és kemény ferritek, mindegyiknek eltérő tulajdonságai és alkalmazásai vannak.

Az AlNiCo (alumínium-nikkel-kobalt) mágnesek az állandó mágnesek egy olyan osztályába tartoznak, amelyeket az 1930-as évekbeli fejlesztésük óta széles körben használnak. A modern, nagy teljesítményű mágnesekkel, például az NdFeB-vel (neodímium-vas-bór) ellentétben az AlNiCo mágnesek...
ritkaföldfém-mentes
, ehelyett a közönséges fémes elemek kombinációjára támaszkodva mágneses tulajdonságaik eléréséhez. Ez a megkülönböztetés kritikus fontosságú azokban az alkalmazásokban, ahol a költség, a hőstabilitás vagy az ellátási lánc megbízhatósága elsőbbséget élvez a maximális mágneses szilárdsággal szemben.

Bevezetés

Az állandó mágnesek nélkülözhetetlen alkatrészek a modern technológiában, amelyek az elektromos motoroktól az orvosi képalkotó rendszerekig mindenféle eszközt működtetnek. A mágneses anyagok sokfélesége közül az AlNiCo (alumínium-nikkel-kobalt) és az NdFeB (neodímium-vas-bór) mágnesek két különálló osztályt képviselnek, egyedi tulajdonságokkal és alkalmazásokkal. Ez az elemzés az összetétel, a mágneses teljesítmény, a hőstabilitás, a korrózióállóság és a költséghatékonyság alapvető különbségeit vizsgálja.

Az AlNiCo (alumínium-nikkel-kobalt) mágnesek az állandó mágnesek egy osztályába tartoznak, amelyek kivételes hőmérsékleti stabilitásukról, korrózióállóságukról és nagy mágneses fluxussűrűségükről ismertek. Először az 1930-as években kerültek kereskedelmi forgalomba, és uralták az állandó mágnesek piacát a ritkaföldfém mágnesek, például az NdFeB és az SmCo megjelenéséig. Manapság az AlNiCo mágnesek nélkülözhetetlenek azokban az alkalmazásokban, amelyek megbízható teljesítményt igényelnek szélsőséges hőmérsékleteken vagy zord környezetben, mint például a repülőgépipar, a katonai érzékelők, az elektromos gitár hangszedők és a precíziós műszerek. Ez a cikk az AlNiCo mágnesek bonyolult gyártási folyamatát vizsgálja, kiemelve két fő módszert—
öntvény
és
szinterezés
—és azok hatását az anyagtulajdonságokra.