Hiểu về vật liệu siêu bền—NdFeB

NdFeB thiêu kết, là quy trình chế tạo sớm nhất và có khả năng ứng dụng rộng rãi nhất, đã thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của vật liệu nam châm vĩnh cửu đất hiếm. NdFeB thiêu kết, với tính dị hướng từ mạnh và nguyên liệu thô giá rẻ, đã trở thành mục tiêu nghiên cứu của nhiều quốc gia. Vật liệu nam châm vĩnh cửu NdFeB thiêu kết sử dụng công nghệ luyện kim bột. Hợp kim nấu chảy được nghiền thành bột và ép thành khối nén trong từ trường. Khối nén sau đó được thiêu kết trong khí trơ hoặc chân không để đạt được độ đặc. Hơn nữa, để cải thiện lực kháng từ của nam châm, thường cần xử lý nhiệt lão hóa. Quy trình như sau: chuẩn bị nguyên liệu thô → nấu chảy → chuẩn bị bột → ép → thiêu kết và ram → thử nghiệm từ tính → mài → gia công → mạ điện → thành phẩm.

Không giống như NdFeB thiêu kết, các hạt bột riêng lẻ của nam châm liên kết cần có lực kháng từ đủ cao. Một khi cấu trúc đa pha và vi cấu trúc cần thiết cho lực kháng từ cao bị phá hủy nghiêm trọng trong quá trình chuẩn bị bột, sẽ không thể sản xuất nam châm liên kết tốt. Do đó, bằng phương pháp bột từ tôi nhanh nóng chảy quay, hợp kim nóng chảy trước tiên được đổ hoặc phun lên một bánh xe đồng làm mát bằng nước quay tốc độ cao để tạo thành một dải mỏng có độ dày 100 μm.

Việc sản xuất nam châm ép nóng/biến dạng nóng đòi hỏi phải bắt đầu bằng bột từ Nd-Fe-B được tôi nhanh, thay vì sử dụng trực tiếp hợp kim đúc. Bằng cách sử dụng điều kiện tôi quá mức (làm nguội nhanh), các hạt mịn hơn, hoặc thậm chí bột từ vô định hình, được tạo ra. Trong quá trình ép nóng và biến dạng nóng, các hạt được nung nóng và phát triển đến kích thước gần bằng miền đơn, do đó đạt được lực kháng từ cao trong nam châm cuối cùng. Quá trình ép nóng bao gồm việc đặt bột từ vào khuôn và tạo áp suất ở nhiệt độ cao để ép nó vào nam châm rắn đẳng hướng.

Ứng dụng

Động cơ nam châm vĩnh cửu

Trong động cơ nam châm vĩnh cửu, việc sử dụng nam châm vĩnh cửu để kích thích không chỉ giảm tiêu thụ điện năng và tiết kiệm năng lượng mà còn cải thiện hiệu suất động cơ.

Máy móc từ tính

Máy móc từ tính hoạt động bằng lực đẩy của các cực cùng dấu hoặc lực hút của các cực khác dấu trong nam châm. Điều này đòi hỏi nam châm vĩnh cửu có độ từ dư cao và lực kháng từ nội tại cao. Hơn nữa, do nguyên lý hút giữa các cực khác dấu, các bộ truyền động từ có thể được chế tạo bằng cách truyền động không tiếp xúc, mang lại những ưu điểm như không ma sát và tiếng ồn. Do đó, nam châm Nd-Fe-B hiệu suất cao được sử dụng rộng rãi trong các bộ phận truyền động của máy móc khai thác mỏ, ổ trục từ tính trong con quay hồi chuyển và tua bin trong vệ tinh và tàu vũ trụ, và ổ trục rotor trong máy bơm ly tâm để hỗ trợ chức năng tim trong thiết bị y tế.

Hàng không vũ trụ

Vật liệu nam châm vĩnh cửu đất hiếm là vật liệu không thể thiếu trong các vụ phóng tên lửa, định vị vệ tinh và công nghệ truyền thông. Vật liệu Nd-Fe-B thiêu kết hiệu suất cao đặc biệt hữu ích trong các hệ thống thu/phát sóng vi ba cho radar. Tận dụng hiệu ứng kết hợp của từ trường không đổi và từ trường vi ba xen kẽ, cộng hưởng sắt từ xảy ra, cho phép chế tạo các bộ tuần hoàn vi ba, bộ cách ly, v.v. Điện tử Tiêu dùng

Điện tử tiêu dùng 3C luôn là một ngành công nghiệp hạ nguồn quan trọng đối với vật liệu NdFeB thiêu kết. NdFeB thiêu kết sở hữu các đặc tính như sản phẩm năng lượng từ cao, phù hợp với xu hướng thu nhỏ, giảm trọng lượng và làm mỏng trong các sản phẩm điện tử tiêu dùng 3C. Vật liệu này được sử dụng rộng rãi trong các linh kiện điện tử như VCM, động cơ tuyến tính điện thoại di động, máy ảnh, tai nghe, loa và động cơ truyền động trục chính.