Ímãs NDFEB sinterizados

Ímãs de neodímio ferro boro sinterizados (NdFeB) são conhecidos por suas propriedades magnéticas excepcionais, mas seu desempenho mecânico — particularmente tenacidade à fratura, resistência ao impacto e resistência à flexão — é igualmente crítico para aplicações industriais exigentes. Como líder fabricante de ímãs NdFeB sinterizados, projetamos materiais que equilibram a potência magnética com a confiabilidade estrutural. Este blog analisa as métricas mecânicas que definem a durabilidade do NdFeB e como elas impactam o desempenho no mundo real. A tenacidade à fratura geralmente reflete a resistência de um material à expansão de fissuras, e sua unidade é MPa·m¹/². O teste de tenacidade à fratura de um material requer o uso de uma máquina de ensaio de tração, sensor de tensão, extensômetro, extensômetro dinâmico com amplificação de sinal, etc. Além disso, a amostra deve ser moldada em uma folha fina. A resistência ao impacto (tenacidade à fratura por impacto) reflete a energia absorvida pelo material durante o processo de fratura sob a tensão de impacto, e a unidade é J/m². O valor medido da resistência ao impacto é muito sensível ao tamanho, formato, precisão de processamento e ambiente de teste da amostra, e a dispersão do valor medido será relativamente grande. A resistência à flexão é a resistência à fratura por flexão de materiais medida pelo método de flexão em três pontos. É mais comumente usada para descrever as propriedades mecânicas de ímãs de NdFeB sinterizados devido à facilidade de processamento da amostra e à simplicidade da medição. A alta resistência e a baixa tenacidade dos materiais magnéticos permanentes de NdFeB sinterizados são determinadas por sua própria estrutura cristalina. Além disso, os dois fatores a seguir afetam a resistência à flexão do NdFeB sinterizado e também são maneiras de melhorar sua resistência. O teor de Nd tem certa influência na resistência do NdFeB sinterizado. Os resultados experimentais mostram que, sob certas condições, quanto maior o teor de Nd, maior a resistência do material. A adição de outros elementos metálicos tem certa influência na resistência do NdFeB sinterizado. Quando uma certa quantidade de Ti, Nb ou Cu é adicionada, a tenacidade à fratura por impacto do ímã permanente é melhorada; quando uma pequena quantidade de Co é adicionada, a resistência à flexão do ímã permanente é melhorada. As baixas propriedades mecânicas abrangentes do NdFeB sinterizado são uma das principais razões que limitam sua aplicação em uma gama mais ampla de campos. Se a tenacidade do produto puder ser melhorada, garantindo-se que as propriedades magnéticas sejam aprimoradas ou mantidas inalteradas, o NdFeB sinterizado desempenhará um papel mais importante nas áreas militar, aeroespacial e outras, entrando em uma nova fase de desenvolvimento.

Os ímãs de NDFEB sinterizados são componentes funcionais do núcleo e são amplamente utilizados em instrumentos e equipamentos como motores, eletroacústica, atração magnética e sensores. Os ímãs estão sujeitos a fatores ambientais, como força mecânica, alterações quentes e frias e campos eletromagnéticos alternados. Se o ambiente de trabalho estiver acima do padrão, isso afetará seriamente a função do equipamento e causará grandes perdas. Portanto, além do desempenho magnético, também precisamos prestar atenção às propriedades mecânicas, térmicas e elétricas dos ímãs, o que nos ajudará a projetar e usar um ímã melhor, e também é de grande significado para melhorar sua estabilidade e confiabilidade de serviço.   Propriedades mecânicas   As propriedades mecânicas dos ímãs incluem dureza, resistência à compressão, resistência à flexão, resistência à tração, resistência ao impacto, etc. O NDFEB é um material quebradiço típico. A dureza e a resistência à compressão dos ímãs são altas, mas a resistência à flexão, a resistência à tração e a tenacidade do impacto são ruins. Isso facilita a perda de ímãs ou até a rachadura durante o processamento, a magnetização e a montagem. Os ímãs geralmente são fixados em componentes e equipamentos por meio de slots ou adesivos, e também são fornecidas absorção de choque e proteção contra tampão.   A superfície de fratura do NDFEB sinterizado é uma fratura intergranular típica. Suas propriedades mecânicas são determinadas principalmente por sua complexa estrutura multifásica e também estão relacionadas à composição da fórmula, parâmetros de processo e defeitos estruturais (vazios, grãos grandes, deslocamentos etc.). De um modo geral, quanto menor a quantidade total de Terra Rara, pior as propriedades mecânicas do material. Ao adicionar metais de baixo ponto de fusão, como Cu e GA, em quantidades apropriadas, a resistência do ímã de neodímio pode ser aprimorada, melhorando a distribuição das fases dos limites de grãos. Adicionar metais de alto ponto de fusão, como ZR, NB e TI, pode formar fases de precipitação nos limites dos grãos, que podem refinar os grãos e inibir a extensão da trinca, ajudando a melhorar a força e a resistência; Mas a adição excessiva de metais de alto ponto de fusão fará com que a dureza do material magnético seja muito alta, afetando seriamente a eficiência do processamento.   No processo de produção real, é difícil levar em consideração as propriedades magnéticas e as propriedades mecânicas dos materiais magnéticos. Devido a requisitos de custo e desempenho, geralmente é necessário sacrificar sua facilidade de processamento e montagem.   Propriedades térmicas   Os principais indicadores de desempenho térmico dos ímãs de NDFEB incluem condutividade térmica, capacidade térmica específica e coeficiente de expansão térmica.   O desempenho do ímã de neodímio diminui gradualmente com o aumento da temperatura; portanto, o aumento da temperatura do motor ímã permanente se torna um fator -chave que afeta se o motor pode funcionar sob carga por um longo tempo. Boa condução de calor e dissipação de calor podem evitar superaquecimento e manter a operação normal do equipamento. Portanto, esperamos que o aço magnético tenha uma condutividade térmica mais alta e uma capacidade de calor específica, para que o calor possa ser realizado e dissipado rapidamente e, ao mesmo tempo, o aumento da temperatura será menor sob o mesmo calor.   Propriedades elétricas   No ambiente de campo eletromagnético alternado do motor ímã permanente, o aço magnético produzirá perda de corrente de Foucault e causará aumento da temperatura. Como a perda de corrente de Foucault é inversamente proporcional à resistividade, aumentar a resistividade do ímã permanente NDFEB reduzirá efetivamente a perda de corrente de Foucault e o aumento da temperatura do ímã. A estrutura ideal de aço magnético de alta resistividade é formar uma camada de isolamento que pode impedir a transmissão de elétrons, aumentando o potencial do eletrodo da fase rica em terra, de modo a alcançar o embrulho e a separação do limite de grão de alta resistência em relação ao Os principais grãos de fase, melhorando assim a resistividade do ímã NDFEB sinterizado. No entanto, nem a dopagem de materiais inorgânicos nem a tecnologia de camadas podem resolver o problema da deterioração do desempenho magnético. Atualmente, ainda não há preparação eficaz de ímãs com alta resistividade e alto desempenho.