Technológia a aplikácia sintrovaných magnetov ndfeb

Koncept sintrovaného magnetu bol vyvinutý v roku 1957 profesorom Petrom Eisenmanom a bol prvýkrát použitý pri konštrukcii fotovoltaických panelov v Nemecku a Spojených štátoch. Koncept sintrovaného magnetu je založený na prirodzenej chemickej reakcii, ktorá vytvára zlúčeninu pri spojení prvku s nemagnetickým jadrom. Pri technológii spekania sa vlastnosti stredového materiálu s nízkou kutilstvom výrazne menia teplotne závislou zmenou teploty spracovania, ktorá spôsobila vrchol tepelnej vodivosti pri 880 C s následným ochladením tepelnej vodivosti pod 810 C, čo vedie k spekanému prášku s vyššou tepelnou vodivosťou. Nový spekaný materiál tiež vykazuje vysokú pevnosť v tlaku pri izbovej teplote.

Kliknite a navštívte naše produkty: Spekaný magnet NdFeB

Použitie tohto sintrovaného ndfeb povlaku bolo prvýkrát použité na povlakovanie oceľových fólií so zámerom zlepšiť pevnosť a únavovú životnosť. Zistilo sa, že povlak má veľkú odolnosť proti opotrebeniu so znížením tepelného aj mechanického namáhania pre aplikácie vyžadujúce vysoké tlakové zaťaženie. Neskôr sa zistilo, že kombinovaný účinok týchto dvoch vlastností viedol k zlepšeniu elektrického výkonu kovových fólií so schopnosťou generovať veľkú prúdovú kapacitu na jednotku plochy povlaku. Schopnosť zvýšiť tlakovú silu, ako je to potrebné na znášanie zaťaženia, spolu so zväčšením veľkosti kovových dosiek by umožnili vývoj oveľa väčších štruktúr s oveľa vyššou pevnosťou v ťahu, ako bolo možné dosiahnuť predtým. Iné odvetvia čoskoro aplikovali tento koncept na nátery iných kovov s podobnými výsledkami.

Aplikácia tohto jedinečného spekaného povlaku je užitočná aj vo výrobnom priemysle, kde je aplikácia a funkcia permanentných magnetov rozhodujúca pre výkon mnohých procesov. Okrem už opísaných výhod poskytuje spekaný povlak aj dodatočnú pevnosť a odolnosť v porovnaní so štandardným nemagnetickým povlakom. Použitie spekaných materiálov ponúka množstvo výhod oproti iným výrobným metódam. Napríklad spekané fólie nepotrebujú použitie žiadneho taviva. Okrem toho môžu ponúknuť 50% zlepšenie úrovne vodivosti v porovnaní s nemagnetizovanými fóliovými laminátmi. To znamená, že použitie spekaných materiálov namiesto fóliových laminátov vo vysoko zaťažených aplikáciách, ako sú vibračné brúsky na odľahčenie napätia a vibračné brúsky, umožní týmto strojom pracovať s optimálnou účinnosťou počas výrazne dlhších časových období.

Vďaka jedinečným elektrickým a magnetickým vlastnostiam spekaných materiálov má spekaný kovový komponent v týchto aplikáciách schopnosť podporovať oveľa väčšiu prúdovú kapacitu ako nespekané komponenty. Najmä spekané kovové fólie s hrúbkou približne 0,15 ponúkajú schopnosť kladného prúdu, čo umožňuje týmto strojom nepretržitý chod pri vysokých úrovniach zaťaženia. Navyše, pretože súčasná únosnosť spekaných plechov je oveľa vyššia, tieto komponenty ponúkajú jedinečnú schopnosť zvládnuť vyššiu gramáž a hrubšie materiály.

Aplikácia spekaných komponentov si vyžaduje iný typ povlaku, aby sa dosiahli priaznivé mechanické vlastnosti. Môže sa použiť dvojdielny aplikačný proces známy ako magnety ndfeb a galvanické pokovovanie zrna-kov. Pri procese magnetov ndfeb je forma plochého magnetu plechu potiahnutá abrazívnym materiálom, ktorý zanecháva zrnitý povrch na plechu plochého magnetu. Spekaný kovový materiál môže tiež obsahovať farbivá, ktoré sú nanesené na plochom magnetovom plechu aj na plochom kovovom povrchu. Zrná v magnetoch ndfeb môžu mať akúkoľvek veľkosť, ale zvyčajne majú šírku štvrť až pol milimetra.

Aj keď sa vyššie opísaný proces považuje za relatívne nenáročný na údržbu, je dôležité poznamenať, že mechanické oleje a prach sa musia zo spekaných kovových komponentov po použití odstrániť. Ak tieto komponenty nie sú správne udržiavané, existuje možnosť, že mechanické oleje alebo iné ošetrenia vyschnú a predčasne zlyhajú. Iskrové plazmové spekanie sa tiež považuje za nenáročné na údržbu, ale pretože spekané kovy musia mať dostatočnú povrchovú plochu, aby prijali sintrovanú zmes, je potrebné sintrovanú zmes aplikovať počas dlhého časového obdobia. Ak sú spekané kovové komponenty vystavené vlhkosti, môžu sa vytvoriť praskliny.

Tieto dve technológie poskytujú alternatívnu metódu na dosiahnutie vysokého indukovaného trenia a zvýšenej pevnosti s rovnakými mechanickými vlastnosťami. Na rozdiel od spekaných materiálov umožňuje mikroštruktúra pri tepelnom spracovaní výrazné zvýšenie tvorby veľkých molekulových mostíkov a zŕn s veľkosťou nanometrov. Táto dodatočná vrstva poskytuje oveľa vyššiu úroveň pevnosti v ťahu ako ktorákoľvek iná známa technológia. Tepelné spracovanie je tiež schopné poskytnúť významné zvýšenie generovania vysokej úrovne mechanickej energie.

Skonštruované magnety založené na mikroštruktúre môžu poskytnúť praktickú alternatívu k súčasným produktom sintrovaných nd-fe-b magnetického vyrovnávacieho faktora na trhu. Pretože častice v umelom magnetovom materiáli sú také malé, mechanické vlastnosti sa výrazne zlepšili. Vytvorené častice sú oveľa väčšie, čo umožňuje skonštruovaným časticiam vytvárať duté kovové škrupiny s takmer mikrónovými zrnami. Tieto dutiny sú potom vyplnené spekaným kovom nd-Fe-b, ktorý výrazne zlepšuje pevnosť v ťahu a mechanické vlastnosti.