Neodimiy magnitlari qanday ishlab chiqariladi?

Sinterlangan neodimiy magnit xom ashyoni vakuum yoki inert atmosferada induksion eritish pechida eritib, so'ngra chiziqli quyma idishda qayta ishlanadi va Nd-Fe-B qotishma chizig'ini hosil qilish uchun sovutiladi. Qotishma chiziqlar bir necha mikron diametrli nozik kukun hosil qilish uchun maydalanadi. Keyinchalik nozik kukun yo'naltirilgan magnit maydonda siqiladi va zich jismlarga sinterlanadi. Keyin jismlar maxsus shakllarga ishlov beriladi, sirt ishlov beriladi va magnitlanadi.

Tarozida tortish

Malakali xom ashyoni tortish magnit tarkibining to'g'riligiga bevosita bog'liq. Soflik yoki xom ashyo va kimyoviy tarkibning barqarorligi mahsulot sifatining asosidir. Sinterlangan neodimiy magnit odatda xarajat sababli material sifatida Praseodimiyum-Neodimiyum Pr-Nd mischmetal, Lanthanum-Cerium La-Ce mischmetal va Disprosium Iron Dy-Fe qotishmasi kabi noyob tuproq qotishmasini tanlaydi. Yuqori erish nuqtasi elementi bor, molibden yoki niobiy ferroqotishma usulida qo'shiladi. Xom ashyo yuzasida zang qatlami, inklyuziya, oksid va axloqsizlik mikroblasting mashinasi bilan olib tashlanishi kerak. Bundan tashqari, xom ashyo keyingi eritish jarayonida samaradorlikni ta'minlash uchun mos hajmda bo'lishi kerak. Neodimiy past bug 'bosimi va faol kimyoviy xususiyatlarga ega, keyin eritish jarayonida nodir tuproq metalida ma'lum darajada uchuvchanlik yo'qotilishi va oksidlanish yo'qolishi mavjud, shuning uchun sinterlangan Neodim magnitining tortish jarayonida magnit tarkibining aniqligini ta'minlash uchun qo'shimcha nodir tuproq metalini qo'shishni hisobga olish kerak.

Eritma va tasma quyish

Eritma va chiziqli quyma kompozitsiya, kristallik holati va faza taqsimoti uchun juda muhim, shuning uchun keyingi jarayon va magnit ishlashga ta'sir qiladi. Xom ashyo vakuum yoki inert atmosfera ostida o'rta va past chastotali induksion eritish orqali erigan holatga qadar isitiladi. Qotishma eritmasi gomogenizatsiya, egzoz va shlaklanishni amalga oshirganda, quyma ishlov berilishi mumkin. Yaxshi quyma ingot mikrotuzilmasi yaxshi o'sgan va nozik o'lchamdagi ustunli kristalga ega bo'lishi kerak, keyin Nd ga boy faza don chegarasi bo'ylab tarqalishi kerak. Bundan tashqari, quyma ingot mikro tuzilishi -Fe fazasidan xoli bo'lishi kerak. Re-Fe fazasi diagrammasi shuni ko'rsatadiki, noyob tuproq uchlik qotishmasi sekin sovutish paytida -Fe fazasini ishlab chiqarish muqarrar. Xona haroratida -Fe fazasining yumshoq magnit xususiyatlari magnitning magnit ishlashiga jiddiy zarar etkazadi, shuning uchun tez sovutish orqali inhibe qilinishi kerak. -Fe fazasini ishlab chiqarishni inhibe qilish uchun kerakli tez sovutish effektini qondirish uchun Showa Denko KK Strip Casting texnologiyasini ishlab chiqdi va tez orada sanoatda odatiy texnologiyaga aylandi. Nd ga boy fazaning bir xil taqsimlanishi va -Fe fazasiga inhibitiv ta'siri yuqori samarali magnit ishlab chiqarish va xarajatlarni kamaytirish uchun qulay bo'lgan noyob tuproqning umumiy tarkibini samarali ravishda kamaytirishi mumkin.

Vodorod dekrepitatsiyasi

Noyob tuproqli metallar, qotishmalar yoki intermetalik birikmalarning gidrogenlash harakati va gidridning fizik-kimyoviy xususiyatlari har doim noyob tuproqni qo'llashda muhim masala bo'lib kelgan. Nd-Fe-B qotishma ingoti ham juda kuchli gidrogenlanish tendentsiyasini namoyon qiladi. Vodorod atomlari intermetalik birikmaning asosiy fazasi va Nd ga boy don chegara fazasi o'rtasidagi oraliq joyga kiradi va hosil bo'lgan interstitsial birikma. Keyin atomlararo masofa oshdi va panjara hajmi kengaydi. Natijada paydo bo'lgan ichki kuchlanish don chegarasining yorilishi (intergranulyar sinish), kristalning sinishi (transkristalli sinish) yoki egiluvchan sinishni keltirib chiqaradi. Bu dekrepitatsiya yorilish bilan birga keladi va shuning uchun vodorod dekrepiti deb nomlanadi. Sinterlangan Neodim magnitining vodorod dekrepitatsiyasi jarayoni HD jarayoni deb ham ataladi. Vodorod dekrepitatsiyasi jarayonida hosil bo'lgan don chegarasining yorilishi va kristall sinishi Nd-Fe-B kursi kukunini juda nozik va keyingi jetli frezalash jarayoni uchun juda foydali qildi. Jet frezeleme jarayonining samaradorligini oshirishga qo'shimcha ravishda, vodorod dekrepitatsiya jarayoni nozik kukunning o'rtacha kukun hajmini sozlash uchun ham qulaydir.

Jet frezalash

Jet frezeleme chang jarayonida eng amaliy va samarali yechim ekanligini isbotladi. Dag'al kukunni tovushdan yuqori tezlikka tezlashtirish va kukunni bir-biriga urish uchun inert gazning yuqori tezlikli jetidan foydalangan holda frezeleme. Kukun jarayonining asosiy maqsadi zarrachalarning o'rtacha hajmi va zarracha hajmining mos taqsimlanishini izlashdir. Yuqoridagi xususiyatlarning farqi makroskopik shkalalarda turli xil xususiyatlarni namoyish etadi, ular changni to'ldirish, yo'naltirish, siqishni, demollash va sinterlash jarayonida hosil bo'lgan mikroyapımaga bevosita ta'sir qiladi, so'ngra sinterlangan Neodim magnitining magnit ishlashi, mexanik xususiyatlari, termoelektrikligi va kimyoviy barqarorligiga sezgir ta'sir qiladi. Ideal mikro tuzilma silliq va ingichka qo'shimcha faza bilan o'ralgan nozik va bir xil asosiy fazali dondir. Bundan tashqari, asosiy fazali donning oson magnitlanish yo'nalishi orientatsiya yo'nalishi bo'yicha iloji boricha izchil bo'lishi kerak. Bo'shliqlar, katta donalar yoki yumshoq magnit fazalar ichki majburlashning sezilarli darajada pasayishiga olib keladi. Demagnetizatsiya egri chizig'ining barqarorligi va kvadratligi bir vaqtning o'zida pasayadi, donning oson magnitlanish yo'nalishi orientatsiya yo'nalishidan chetga chiqadi. Shunday qilib, qotishmalar diametri 3 dan 5 mikrongacha bo'lgan yagona kristalli zarrachaga maydalanishi kerak.

Siqilish

Magnit maydon yo'nalishini ixchamlashtirish, kukunni oson magnitlanish yo'nalishi bo'ylab tekislash va uni yakuniy magnitlanish yo'nalishiga moslashtirish uchun magnit kukun va tashqi magnit maydon o'rtasidagi o'zaro ta'sirdan foydalanish uchun ataladi. Magnit maydon yo'nalishini siqish anizotrop magnit ishlab chiqarishning eng keng tarqalgan usuli hisoblanadi. Nd-Fe-B qotishmasi avvalgi jet frezeleme jarayonida yagona kristalli zarrachaga ezilgan. Yagona kristall zarracha bir o'qli anizotropiya bo'lib, ularning har biri faqat bitta oson magnitlanish yo'nalishiga ega. Magnit kukun qolipga yumshoq tarzda to'ldirilgandan so'ng tashqi magnit maydon ta'sirida ko'p domendan yagona domenga aylanadi, so'ngra aylanish yoki harakatlanish orqali tashqi magnit maydon yo'nalishiga mos keladigan c-o'qini oson magnitlanish yo'nalishini sozlang. Qotishma kukunining C o'qi asosan siqishni jarayonida o'zining joylashish holatini saqlab qoldi. Siqilgan qismlarni demagnetizatsiyadan tozalashdan oldin ishlov berish kerak. Siqilish jarayonining eng muhim ko'rsatkichi orientatsiya darajasidir. Sinterlangan neodim magnitlarining orientatsiya darajasi turli omillar bilan belgilanadi, ular orasida magnit maydon kuchi, zarrachalar hajmi, ko'rinadigan zichlik, siqish usuli, siqilish bosimi va boshqalar kiradi.

Sinterlash

Siqilgan qismning zichligi yuqori vakuum yoki sof inert atmosferada qayta ishlangan sinterlash jarayonidan so'ng nazariy zichlikning 95% dan ko'prog'iga erishishi mumkin. Shunday qilib, sinterlangan neodim magnitidagi bo'shliqlar yopiladi, bu esa magnit oqim zichligi va kimyoviy barqarorlikning bir xilligini ta'minlaydi. Sinterlangan Neodim magnitlarining doimiy magnit xususiyatlari o'zining mikro tuzilishi bilan chambarchas bog'liq bo'lganligi sababli, sinterlash jarayonidan so'ng issiqlik bilan ishlov berish magnit ko'rsatkichlarni, ayniqsa ichki majburlashni sozlash uchun ham juda muhimdir. Nd ga boy don chegara fazasi asosiy faza donasida sinterlash reaktsiyasini rag'batlantirish va sirt nuqsonlarini tiklashga qodir bo'lgan suyuq faza bo'lib xizmat qiladi. Neodimiyum magnitining sinterlash harorati odatda 1050 dan 1180 daraja Selsiygacha o'zgarib turadi. Haddan tashqari harorat donning o'sishiga va ichki majburlashning pasayishiga olib keladi. Ideal ichki majburlash, demagnetizatsiya egri chizig'ining kvadratligi va yuqori haroratda qaytarib bo'lmaydigan yo'qotishni olish uchun sinterlangan Neodim magnit odatda 900 va 500 daraja Selsiyda ikki bosqichli temperaturali issiqlik bilan ishlov berishni talab qiladi.

Ishlov berish

O'rtacha o'lchamdagi oddiy shaklga qo'shimcha ravishda, sinterlangan Neodim magnit magnit maydon yo'nalishini siqish jarayonida texnik cheklovlar tufayli bir vaqtning o'zida kerakli shakl va o'lchov aniqligiga bevosita erishish qiyin, shuning uchun ishlov berish sinterlangan Neodim magnit uchun muqarrar jarayondir. . Oddiy sermet materiali sifatida sinterlangan Neodim magnit juda qattiq va mo'rt bo'lib, an'anaviy ishlov berish texnologiyasi orasida faqat kesish, burg'ulash va silliqlash uni qayta ishlash jarayoniga qo'llanilishi mumkin. Pichoqni kesish odatda olmos bilan qoplangan yoki CBN bilan qoplangan pichoqni ishlatadi. Telni kesish va lazerni kesish maxsus shaklli magnitni qayta ishlash uchun juda mos keladi, lekin ayni paytda past ishlab chiqarish samaradorligi va yuqori ishlov berish xarajati bilan ayblanadi. Sinterlangan Neodimiy magnitining burg'ulash jarayoni birinchi navbatda olmos va lazerni qabul qiladi. Halqa magnitining ichki teshigi 4 mm dan katta bo'lganda trepanlash jarayonini tanlash kerak. Trepanlash jarayonida qo'shimcha mahsulot sifatida trepanlangan yadro boshqa mos keladigan kichik magnitlarni ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin va shu bilan materialdan foydalanish nisbatini sezilarli darajada oshiradi. Nusxa silliqlash uchun silliqlash g'ildiragi silliqlash yuzasi asosida ishlab chiqariladi.

Yuzaki ishlov berish

Sirtni himoya qilish Neodim magnit, ayniqsa sinterlangan Neodim magnit uchun zaruriy protseduradir. Sinterlangan neodimiy magnit ko'p fazali mikro tuzilishga ega va Nd dan iborat₂Fe₁₄B asosiy faza, Ndga boy faza va B ga boy faza. Nd ga boy faza juda kuchli oksidlanish tendentsiyasini namoyish etadi va nam muhitda asosiy fazali asosiy batareyani tashkil qiladi. O'rnini bosuvchi elementlarning oz miqdori magnitlarning kimyoviy barqarorligini oshirishga qodir, ammo magnit ishlash narxiga ega. Shuning uchun sinterlangan Neodimiy magnitining himoyasi birinchi navbatda uning yuzasiga qaratilgan. Sinterlangan Neodimiy magnitining sirtini tozalash ho'l va quruq jarayonga bo'linishi mumkin. Nam jarayon magnitlarni toza suvda yoki eritmada qayta ishlangan sirtni himoya qilishni anglatadi. Ho'l jarayonga fosfat, elektrokaplama, elektrsiz qoplama, elektroforez, buzadigan amallar qoplamasi va daldırma qoplamasi kiradi. Quruq jarayon deganda magnitlar eritma bilan aloqa qilmasdan fizik yoki kimyoviy jarayon orqali qayta ishlangan sirtni himoya qilishni anglatadi. Quruq jarayon odatda fizik bug 'birikishi (PVD) va kimyoviy bug'larning cho'kishi (CVD) ni o'z ichiga oladi.

Magnitlanish

Doimiy magnitlarning aksariyati mo'ljallangan ilovalar uchun xizmat qilishdan oldin magnitlangan. Magnitlanish jarayoni doimiy magnitning orientatsiya yo'nalishi bo'ylab magnit maydonni qo'llash va tashqi magnit maydonning kuchayishi bilan texnik to'yinganlikka erishilganligini anglatadi. Har bir turdagi doimiy magnit materiallar magnitlanish yo'nalishi bo'yicha texnik to'yinganlikni bajarish uchun alohida magnit maydon kuchiga muhtoj. Agar tashqi magnit maydon kuchi magnit maydonining texnik to'yinganligidan past bo'lmasa, remanentlik va ichki majburlash uning tegishli qiymatlaridan kamroq bo'ladi. Doimiy magnitni oson magnitlanish yo'nalishiga ega yoki yo'qligiga qarab izotrop va anizotrop turga bo'lish mumkin. Yuqori ichki majburlash qobiliyatiga ega anizotrop magnit sifatida sinterlangan neodimiy magnit impuls magnitlanishi orqali magnitlanishi kerak. Kondensator to'g'rilangandan so'ng zaryadlanadi, so'ngra kondansatkichdagi elektr energiyasi magnitlanish moslamasiga bir zumda zaryadsizlanadi. Magnitlash moslamasi u orqali lahzali kuchli oqim paytida impulsli magnit maydon hosil qilishi mumkin. Shunday qilib, bobindagi doimiy magnit magnitlangan bo'ladi. Sinterlangan Neodim magnitida turli xil magnitlanish naqshlariga erishish mumkin, agar uning yo'nalishiga zid bo'lmasa.