Fysiske egenskaber af sintret neodymjernbor

Sintrede neodym-jernbor permanente magneter, som kernefunktionelle komponenter, er meget udbredt i instrumenter og udstyr såsom motorer, elektroakustik, magneter og sensorer. Under serviceprocessen vil magneter blive udsat for miljøfaktorer som mekaniske kræfter, kolde og varme ændringer og vekslende elektromagnetiske felter. Hvis der opstår miljøsvigt, vil det alvorligt påvirke udstyrets funktionalitet og forårsage store tab. Derfor skal vi ud over magnetiske ydeevneindikatorer også være opmærksomme på magneters mekaniske, termiske og elektriske egenskaber, hvilket vil hjælpe os med at designe og bruge magnetisk stål bedre og er af stor betydning for at forbedre dets stabilitet og pålidelighed i service.

Mekanisk

De mekaniske ydeevneindikatorer for magnetisk stål omfatter hårdhed, trykstyrke, bøjningsstyrke, trækstyrke, slagstyrke, Youngs modul, osv. Neodymjernbor er et typisk sprødt materiale. Magnetisk stål har høj hårdhed og trykstyrke, men dårlig bøjningsstyrke, trækstyrke og slagstyrke. Dette får det magnetiske stål til let at tabe hjørner eller endda revne under forarbejdning, magnetisering og montering. Magnetisk stål skal normalt fastgøres i komponenter og udstyr ved hjælp af slidser eller klæbemiddel, samtidig med at det giver stødabsorbering og dæmpningsbeskyttelse.

Brudoverfladen af ​​sintret neodymjernbor er en typisk intergranulær fraktur, og dens mekaniske egenskaber bestemmes hovedsageligt af dens komplekse flerfasestruktur såvel som relateret til formelsammensætning, procesparametre og strukturelle defekter (porer, store korn, dislokationer osv. .). Generelt gælder det, at jo lavere den samlede mængde af sjældne jordarter er, jo dårligere er materialets mekaniske egenskaber. Ved passende tilsætning af metaller med lavt smeltepunkt, såsom Cu og Ga, kan en forbedring af korngrænsefasefordelingen øge sejheden af ​​magnetisk stål. Tilsætning af metaller med højt smeltepunkt såsom Zr, Nb, Ti kan danne bundfald ved korngrænser, forfine korn og undertrykke revneforlængelse, hvilket hjælper med at forbedre styrke og sejhed; Imidlertid kan overdreven tilsætning af metaller med højt smeltepunkt forårsage overdreven hårdhed af det magnetiske materiale, hvilket alvorligt påvirker forarbejdningseffektiviteten.

I selve produktionsprocessen er det vanskeligt at afbalancere magnetiske materialers magnetiske og mekaniske egenskaber, og på grund af omkostnings- og ydeevnekrav er det ofte nødvendigt at ofre deres lette forarbejdning og montering.

Termiske egenskaber

De vigtigste termiske ydeevneindikatorer for neodymjernbormagnetisk stål inkluderer termisk ledningsevne, specifik varmekapacitet og termisk udvidelseskoefficient.

Simulering af magnetisk ståltilstand under motordrift

Ydeevnen af ​​magnetisk stål falder gradvist med stigningen i temperaturen, så temperaturstigningen af ​​permanentmagnetmotorer bliver en vigtig faktor, der påvirker motorens langsigtede belastningsdrift. God varmeledningsevne og varmeafledningsevne kan undgå overophedning og opretholde udstyrets normale drift. Derfor håber vi, at magnetisk stål har en høj varmeledningsevne og specifik varmekapacitet. På den ene side kan varme hurtigt overføres og bortledes, samtidig med at det udløser lavere temperaturstigning under samme varme.

Neodymium jernbormagnet er let at magnetisere i en bestemt retning (II-C akse), og i denne retning vil det magnetiske stål udvide sig, når det opvarmes; Der er dog et negativt ekspansionsfænomen i de to retninger (Å C-aksen), som er svære at magnetisere, nemlig termisk kontraktion. Eksistensen af ​​termisk ekspansionsanisotropi gør strålingsringens magnetiske stål tilbøjelige til at revne under sintring; Og i permanentmagnetmotorer bruges rammer af blødt magnetisk materiale ofte som støtte til magnetisk stål, og de forskellige termiske ekspansionskarakteristika for de to materialer vil påvirke størrelses-tilpasningsevnen efter temperaturstigning.

Elektrisk Ejendom

Magnet hvirvelstrøm under vekselfelt

I det vekslende elektromagnetiske feltmiljø med permanent magnetmotorrotation vil det magnetiske stål generere hvirvelstrømstab, hvilket fører til temperaturstigning. Da hvirvelstrømstabet er omvendt proportionalt med resistiviteten, vil en forøgelse af resistiviteten af ​​neodymjernbor permanent magnet effektivt reducere hvirvelstrømtabet og temperaturstigningen af ​​magneten. Den ideelle magnetiske stålstruktur med høj resistivitet er dannet ved at øge elektrodepotentialet af den sjældne jordarters rige fase, der danner et isoleringslag, der kan forhindre elektrontransmission, opnå indkapsling og adskillelse af højmodstandskorngrænser i forhold til hovedfasekornene og derved forbedre resistiviteten af ​​sintrede neodymjernbormagneter. Imidlertid kan hverken doping af uorganiske materialer eller lagdelingsteknologi løse problemet med forringede magnetiske egenskaber, og i øjeblikket er der stadig ingen effektiv forberedelse af magneter, der kombinerer høj resistivitet og høj ydeevne.