Der Grund, warum NdFeB in einer Umgebung mit hohen Temperaturen entmagnetisiert, wird durch seine eigene physikalische Struktur bestimmt. Der Grund, warum ein Magnet ein Magnetfeld erzeugen kann, liegt darin, dass die von der Substanz selbst getragenen Elektronen entsprechend der Richtung um das Atom rotieren und dadurch eine magnetische Feldkraft erzeugen, die wiederum die umliegenden damit verbundenen Angelegenheiten beeinflusst. Allerdings wird die Rotation von Elektronen um Atome in einer vorgegebenen Richtung auch durch Temperaturbedingungen begrenzt. Verschiedene magnetische Materialien können unterschiedlichen Temperaturen standhalten. Wenn die Temperatur zu hoch ist, weichen die Elektronen von ihrer ursprünglichen Umlaufbahn ab und verursachen Chaos. Das lokale Magnetfeld des Materials wird gestört, was zu einer Entmagnetisierung führt.
So verbessern Sie die Hochtemperatur-Entmagnetisierung von NdFeB
Lösung:
Verbessern Sie die Hochtemperaturbeständigkeit von gebundenen NdFeB-Permanentmagneten: Durch die Zugabe des Legierungselements Co als Ersatz für Fe in der Nd2Fe14B-Phase kann der Tc des Magneten erhöht werden. Überschüssiges Co erhöht jedoch nicht nur die Materialkosten, sondern verringert auch die magnetische Restinduktion und das maximale Energieprodukt von Permanentmagnetmaterialien.
Die Methode zur Verbesserung der Temperaturbeständigkeit von gesinterten NdFeB-Magneten ist: Schwere Seltene Erden Tb und Dy können das Anisotropiefeld von NdFeB-Magneten erheblich erhöhen, indem schwere Seltene Erden (HRE)-Elemente wie Dy und Tb hinzugefügt werden, um 2:14 zu ersetzen: Nd in Phase 1 bildet eine (HRE, Nd)2Fe14B-Phase (HRE=Dy, Tb) mit einem höheren magnetischen Anisotropiefeld. Aufgrund der antiferromagnetischen Kopplung zwischen schweren Seltenerdatomen und Fe-Atomen führt die Zugabe von schweren Seltenerdmetallen zu einer Verringerung der Remanenz und des Energieprodukts des Magneten und erhöht die Kosten.
Die Korngrenzendiffusionstechnologie, die zu Beginn des 21. Jahrhunderts aufkam, ist ein großer Fortschritt auf dem Gebiet der Herstellung von Seltenerd-Permanentmagneten. Es infiltriert die schweren Seltenerdelemente oder Seltenerdlegierungen in Form einer Korngrenzendiffusion in den Magneten, erhöht effektiv die Koerzitivkraft des Magneten, reduziert den Gehalt an schweren Seltenerdmetallen erheblich und verbessert die Kostenleistung.
Gemäß dem Koerzitivkraftmechanismus von gesinterten NdFeB-Permanentmagneten wird die umgekehrte Magnetisierungsdomäne zuerst auf der Oberfläche des Korns gebildet, sodass die Kornoberfläche das schwächste Glied im Magneten ist und eine Erhöhung des Anisotropiefelds auf der Kornoberfläche dies verzögern kann Bildung der umgekehrten Magnetisierungsdomäne, wodurch die Koerzitivkraft des gesamten Magneten erhöht wird. Bei der Korngrenzendiffusion wird zunächst die einfache Substanz oder Verbindung der schweren Seltenerdelemente Tb und Dy als Diffusionsmittel verwendet. Durch Diffusionswärmebehandlung dringt das schwere Seltenerdmetall von der Oberfläche des Magneten entlang der Korngrenze in den Magneten ein und verteilt sich auf der Korngrenze und der Kornoberfläche, um den NdFeB-Magneten zu verbessern. Zäh. Die Temperatur der Diffusionsbehandlung ist im Allgemeinen höher als der Schmelzpunkt der seltenerdreichen Phase an der Korngrenze im Nd-Fe-B-Magneten, und die flüssige seltenerdreiche Phase begünstigt die schnelle Diffusion von Elementen entlang der Korngrenze. Durch die Korngrenzendiffusion werden schwere seltene Erden in den Korngrenzen verteilt und gelangen nur selten in die Körner, so dass die Koerzitivfeldstärke erhöht und gleichzeitig die nachteiligen Auswirkungen schwerer seltener Erden auf die Remanenz verringert werden können und hervorragende umfassende magnetische Eigenschaften erzielt werden können. Darüber hinaus haben Studien gezeigt, dass bei laufendem Motor und Generator die Oberfläche des Magneten aufgrund der hohen Temperaturumgebung bevorzugt entmagnetisiert wird, sodass die Oberflächenschicht des Magneten eine höhere Koerzitivkraft als der Kern aufweisen sollte. Durch den Prozess der Korngrenzendiffusion können Magnete mit einer ungleichmäßigen Verteilung schwerer Seltener Erden im makroskopischen Maßstab entstehen. Die Oberflächenschicht des Magneten ist mit schweren Seltenen Erden angereichert, um eine hohe Koerzitivkraft bereitzustellen, während der Kern des Magneten nur eine geringe Menge schwerer Seltener Erden enthält, um eine hohe Remanenz aufrechtzuerhalten. Daher ermöglicht die Korngrenzendiffusionstechnologie nicht nur die effektivere Nutzung schwerer Seltenerden, sondern erzielt gleichzeitig auch eine hohe Koerzitivkraft und ein hohes magnetisches Energieprodukt. In der aktuellen industriellen Produktion beträgt die Dicke der meisten mit Korngrenzendiffusion behandelten Magnete weniger als 4 mm und selten mehr als 8 mm.
