Fysikaliska egenskaper hos sintrad neodymjärnbor

Sintrade neodymjärnbor permanentmagneter, som kärnfunktionella komponenter, används i stor utsträckning i instrument och utrustning som motorer, elektroakustik, magneter och sensorer. Under serviceprocessen kommer magneter att utsättas för miljöfaktorer som mekaniska krafter, kalla och varma förändringar och växlande elektromagnetiska fält. Om miljöfel uppstår kommer det att allvarligt påverka utrustningens funktionalitet och orsaka enorma förluster. Därför, förutom magnetiska prestandaindikatorer, måste vi också vara uppmärksamma på magneternas mekaniska, termiska och elektriska egenskaper, vilket kommer att hjälpa oss att bättre designa och använda magnetiskt stål, och är av stor betydelse för att förbättra dess stabilitet och tillförlitlighet i service.

Mekanisk

De mekaniska prestandaindikatorerna för magnetiskt stål inkluderar hårdhet, tryckhållfasthet, böjhållfasthet, draghållfasthet, slagseghet, Youngs modul, etc. Neodymjärnbor är ett typiskt sprött material. Magnetstål har hög hårdhet och tryckhållfasthet, men dålig böjhållfasthet, draghållfasthet och slagseghet. Detta gör att det magnetiska stålet lätt tappar hörn eller till och med spricker under bearbetning, magnetisering och montering. Magnetstål behöver vanligtvis fästas i komponenter och utrustning med slitsar eller lim, samtidigt som det ger stötdämpning och dämpningsskydd.

Brottytan av sintrad neodymjärnbor är en typisk intergranulär fraktur, och dess mekaniska egenskaper bestäms huvudsakligen av dess komplexa flerfasstruktur, såväl som relaterade till formelsammansättning, processparametrar och strukturella defekter (porer, stora korn, dislokationer, etc.) .). Generellt sett gäller att ju lägre den totala mängden sällsynta jordartsmetaller är, desto sämre är materialets mekaniska egenskaper. Genom att på lämpligt sätt tillsätta metaller med låg smältpunkt såsom Cu och Ga, kan en förbättring av korngränsfasfördelningen förbättra segheten hos magnetiskt stål. Tillsats av metaller med hög smältpunkt som Zr, Nb, Ti kan bilda fällningar vid korngränser, förfina korn och undertrycka sprickförlängning, vilket hjälper till att förbättra styrka och seghet; Emellertid kan överdriven tillsats av metaller med hög smältpunkt orsaka överdriven hårdhet hos det magnetiska materialet, vilket allvarligt påverkar bearbetningseffektiviteten.

I själva produktionsprocessen är det svårt att balansera magnetiska materials magnetiska och mekaniska egenskaper, och på grund av kostnads- och prestandakrav är det ofta nödvändigt att offra deras enkla bearbetning och montering.

Termiska egenskaper

De viktigaste termiska prestandaindikatorerna för neodymjärnbormagnetiskt stål inkluderar värmeledningsförmåga, specifik värmekapacitet och värmeutvidgningskoefficient.

Simulering av magnetiskt ståltillstånd under motordrift

Prestanda hos magnetiskt stål minskar gradvis med ökningen av temperaturen, så temperaturökningen hos permanentmagnetmotorer blir en viktig påverkande faktor för motorns långvariga belastningsdrift. God värmeledningsförmåga och värmeavledningsförmåga kan undvika överhettning och upprätthålla normal drift av utrustningen. Därför hoppas vi att magnetiskt stål har en hög värmeledningsförmåga och specifik värmekapacitet. Å ena sidan kan värme snabbt överföras och avledas, samtidigt som det utlöser lägre temperaturhöjningar under samma värme.

Neodymjärnbormagnet är lätt att magnetisera i en specifik riktning (II-C-axel), och i denna riktning kommer det magnetiska stålet att expandera när det värms upp; Det finns dock ett negativt expansionsfenomen i de två riktningarna (Å C-axeln) som är svåra att magnetisera, nämligen termisk kontraktion. Förekomsten av termisk expansionsanisotropi gör att strålningsringens magnetiska stål är benäget att spricka under sintring; Och i permanentmagnetmotorer används ofta ramar av mjukt magnetiskt material som stöd för magnetiskt stål, och de olika termiska expansionsegenskaperna hos de två materialen kommer att påverka storleksanpassningsförmågan efter temperaturökning.

Elektrisk egendom

Magnet virvelström under växelfält

I den växlande elektromagnetiska fältmiljön med permanentmagnetmotorrotation kommer det magnetiska stålet att generera virvelströmsförluster, vilket leder till temperaturhöjning. Eftersom virvelströmsförlusten är omvänt proportionell mot resistiviteten, kommer en ökning av resistiviteten hos permanentmagneten av neodymjärnbor effektivt att minska virvelströmsförlusten och temperaturökningen hos magneten. Den idealiska magnetiska stålstrukturen med hög resistivitet bildas genom att öka elektrodpotentialen för den sällsynta jordartsmetallrika fasen, bilda ett isoleringsskikt som kan förhindra elektronöverföring, uppnå inkapsling och separation av högresistanskorngränser i förhållande till huvudfaskornen, och därigenom förbättra resistiviteten hos sintrade neodymjärnbormagneter. Men varken dopning av oorganiska material eller skiktningsteknik kan lösa problemet med försämrade magnetiska egenskaper, och för närvarande finns det fortfarande ingen effektiv beredning av magneter som kombinerar hög resistivitet och hög prestanda.