-
-
+86-18858010843
+86-18858010843
Kap egy árajánlatot
Ha egy beszerzési mérnök két árajánlatot kap ugyanarra az N42SH minőségű ívmágnesre, az anyagtanúsítványokon szereplő összetételi vonalak ritkán egyeznek. Az egyik NdFeB-mágnesgyártó magasabb neodímium-tartalmat, míg a másik magasabb diszpróziumtartalmat írhat fel. Mindkét mágnes teljesíti az alapspecifikációt, de viselkedésük 160 °C-on nem lesz azonos.
A motormérnökök és a beszerzési csapatok számára ezért az NdFeB mágnes összetétele nem laboratóriumi részlet. Az ötvözet határozza meg, hogy mekkora mágneses fluxust termel a rotor, mennyire ellenáll a mágnes magas hőmérsékleten történő lemágnesezésnek, milyen gyorsan korrodálódik nedves környezetben, és mennyibe kerül a kész motor megépítése. A mezőben meghibásodott mágnes általában olyan mágnes, amelynek összetételét soha nem ellenőrizték.
Ez a cikk elemről elemre ismerteti a kereskedelmi szinterezett NdFeB mágnesek összetételét. Tartalmazza a tipikus tömegszázalékokat, az egyes adalékanyagok funkcióját, azt, hogy az összetétel hogyan alakul át olyan minőségekre, mint az N35, N42, N45SH és N52, és milyen kérdéseket kell feltenni, mielőtt nagykereskedelmi rendelést adna fel a szállítónak. A cél az, hogy a mérnökök és a vásárlók gyakorlati referenciaként szolgáljanak a motoros szinterezett mágnesek meghatározásához, érvényesítéséhez és beszerzéséhez.
Az NdFeB a neodímium, a vas és a bór rövidítése, a három elem, amely a mágnes fő mágneses fázisát alkotja. Ennek a fázisnak a kémiai képlete Nd2Fe14B és tetragonális kristályszerkezete van, nagy egytengelyű magnetokristályos anizotrópiával. Az egységcellában 68 atom van elrendezve pontos mintázatban: 16 neodímium atom, 56 vasatom és 8 bóratom. Ez az atomi elrendezés adja a mágnes extrém maximális energiatermékét, ezért az NdFeB a legerősebb kereskedelmi forgalomban kapható állandó mágneses anyag.
Papíron egy tiszta Nd2Fe14B kristály körülbelül 26,7 tömeg% neodímiumot, 72,3 tömeg% vasat és 1,0 tömeg% bórt tartalmaz. A kereskedelmi forgalomban kapható NdFeB mágnes azonban soha nem készül csak a tiszta fázisból. A gyártók szándékosan két-öt százalékpontnyi plusz neodímiumot adnak hozzá, hogy vékony, neodímiumban gazdag fázis jöjjön létre a szemcsehatárokon. A szinterezés során ez a határfázis nagyjából 1030–1080 °C-on megolvad, és megnedvesíti az egyes Nd2Fe14B szemcséket, ami eltávolítja a felületi hibákat és megakadályozza, hogy a szomszédos szemcsék mágnesesen kapcsolódjanak. Enélkül az extra neodímium nélkül a koercivitás összeomlik, és a mágnes nem tudja elviselni a mágnesezéséhez vagy demagnetizálásához használt mezőket.
A gyakorlati eredmény az, hogy egy kereskedelmi forgalomban kapható szinterezett ötvözet valamivel több neodímiumot és valamivel kevesebb vasat tartalmaz, mint amennyit a sztöchiometria sugall, és a bórt nagyon szoros ablakban tartják. Egy tipikus anyagtanúsítvány szerint a neodímium 29,0–32,0%, a vas 64,2–68,5%, a bór pedig 1,0–1,2%, valamint a kis adalékanyagok egy csoportja, amelyet ebben a cikkben később megvizsgálunk.
| Elem | Tipikus tartalom (tömeg%) | Elsődleges szerep |
|---|---|---|
| Neodímium (Nd) | 29,0–32,0 | Anizotrópiát és koercitivitást biztosít; Nd-ben gazdag szemcsehatár fázist alkotja |
| vas (Fe) | 64,2–68,5 | Hordozza a mágneses fluxus nagy részét, és meghatározza a remanenciát |
| Bór (B) | 1,0–1,2 | Stabilizálja az Nd2Fe14B fázist és megakadályozza a lágymágneses vas fázisokat |
| Prazeodímium (Pr) | 0–1,5 | Helyettesíti a neodímiumot és csökkenti az anyagköltséget |
| Dysprosium (Dy) | 0–6,0 (H, SH, UH, EH) | Növeli a koercitivitást és a maximális üzemi hőmérsékletet |
| Kobalt (Co) | 0–1,0 | Javítja a Curie hőmérsékletet és a hőmérsékleti együtthatót |
| Alumínium (Al) | 0,2–0,4 | Javítja a szemcsehatár nedvesítését és koercitivitását |
| Nióbium (Nb) | 0,3–0,6 | Finomítja a szemcseméretet és stabilizálja a mikrostruktúrát |
| Réz (Cu) | 0–0,2 | Növeli a koercitivitást és a korrózió egyenletességét |
| gallium (Ga) | 0–0,1 | Nagyon hatékony koercitív promóter alacsony tartalom mellett |
A készítmény szennyeződéseket is tartalmaz, amelyeket nagyon alacsonyan kell tartani, különösen az oxigént és a szenet. Egy tipikus szinterezett mágnes 500 ppm alatt tartja az oxigént és 500 ppm alatt a szenet, mivel mindkét elem reagál a neodímiummal, és csökkenti a ritkaföldfém effektív tartalmát. Egy gyártó, amely szigorúan ellenőrzi ezeket a maradványokat, konzisztensebb koercitív mágneseket állít elő, és kevesebb tételről tételre meglepetést okoz.
A neodímium az az elem, amely erőssé teszi az NdFeB mágnest. 4f-es elektronhéja nagyon magas magnetokristályos anizotrópiát produkál, ami azt jelenti, hogy az elektronspin rendszer erősen előnyben részesíti az egy kristálytengely mentén történő igazodást. Az Nd2Fe14B rácsban ez az egytengelyű anizotrópia a belső koercitivitás forrása, amely tulajdonság lehetővé teszi, hogy a mágnes ellenálljon a lemágnesezésnek. A kereskedelmi forgalomban kapható ötvözetek 29–32 tömegszázalék neodímiumot tartalmaznak, ami valamivel meghaladja a tiszta fázis sztöchiometrikus szintjét. A többlet neodímium a szemcsehatárokhoz szegregál Nd-dús fázisként, amely javítja a szinterezési viselkedést és gyógyítja az Nd2Fe14B szemcsék felületi hibáit.
A vas adja a mágnes fluxusának nagy részét. Az Nd2Fe14B szerkezeten belüli vasatomok hordozzák a cserekapcsolt spinmomentum nagy részét, így a vas eltávolítása és nem mágneses elemekkel való helyettesítése csökkenti a remanenciát. A vas az ötvözet legolcsóbb eleme, és a magas vasfrakció alacsonyan tartja az anyagköltséget. A vas azonban nem növelhető a végtelenségig. Ha az ötvözet túl sok vassal hűl le, lágy mágneses α-Fe csapadék képződik, és rövidre zárja a kemény mágneses fázist, jelentősen csökkentve a koercitív hatást. Ez az oka annak, hogy a bór elengedhetetlen, nem pedig opcionális.
A bór csak 1,0-1,2 tömegszázalékban van jelen, de a teljes fázisszerkezetet szabályozza. A bór stabilizálja a tetragonális Nd2Fe14B vegyületet; nélküle az ötvözet Nd2Fe17-re és α-Fe-re válik szét, mindkettő lágymágneses, és nem használható állandó mágnesként. A bór ablak szándékosan szoros. A túl kevés bór szabad vasat hagy maga után, mágnesesen lágy régiókat hozva létre. Túl sok bór Fe2B fázist képez, amely nem mágneses és hígítja a fluxust. A bór jelenléte az oka annak is, hogy az NdFeB mágneseket három domináns elemből lehet előállítani, ahelyett, hogy a korábbi ritkaföldfém-mágnescsaládokban használt szamáriumra és kobaltra lenne szükség.
A három alapelemen túl minden komoly NdFeB beszállító adalékanyagok egy kis csoportját használja a koercitív, a hőmérséklet-érzékenység, a korrózióállóság és a költségek finomhangolására. A százalékok kicsik, de hatásuk a kész motormágnesre aránytalanul nagy.
Prazeodímium és neodímium a legtöbb ritkaföldfém-ércben együtt létezik, és a kettő folytonos szilárd oldatot képez az Nd2Fe14B rácsban. A gyártók ezért elfogadják a prazeodímiumot részleges helyettesítőként, jellemzően 1,5%-ig. A praseodímium kissé csökkenti az anizotrópia mezőt, de a remanencia gyakorlati vesztesége elhanyagolható. Fő értéke a költség, mivel a prazeodímium és a neodímium szétválasztása drága. Sok szállító egy kombinált "Pr Nd" tartalmat jelent a tanúsítványon, ahelyett, hogy a kettőt külön listázná.
A diszprózium a legelterjedtebb nehéz ritkaföldfém elem, amelyet magas hőmérsékletű NdFeB minőségekben használnak. Növeli a mágnes anizotróp mezőjét, ami növeli a belső koercitivitást és felfelé tolja a maximális üzemi hőmérsékletet. A büntetés a remanencia csökkenése, a pénzügyi büntetés pedig még nagyobb, mert a diszprózium többszöröse drágább, mint a neodímium. A terbium százalékpontonként még jobban működik, de többe kerül, ezért az extrém EH és AH minőségekhez van fenntartva, általában szemcsehatár-diffúzióval alkalmazzák, nem pedig a teljes olvadékhoz.
A kobalt részben helyettesíti a vasat, és az ötvözet Curie-hőmérsékletét körülbelül 310 °C-ról nagyjából 350 °C-ra emeli. A remanencia reverzibilis hőmérsékleti együtthatóját is javítja, mintegy -0,12%-ról Celsius-fokonként -0,09%-ra. A széles környezeti ingadozásoknak kitett motormágnesek még 0,5–1,0% kobaltot is tartalmaznak. A túlzott kobalt azonban kissé csökkenti a koercitív hatást és növeli a költségeket.
Ezeket az elemeket szándékosan az Nd-ben gazdag szemcsehatár fázisba helyezik, nem pedig az Nd2Fe14B szemcsékbe. Javítják a folyadékfázis nedvesítési viselkedését a szinterezés során, simább határokat hozva létre, amelyek hatékonyabban blokkolják a mágnesezettség megfordítását. A réz is hozzájárul az egyenletesebb korróziós viselkedéshez, a gallium pedig meglepően erős: már 0,1% is észrevehetően meg tudja emelni a koercitív hatást, ezért tűnik fel annak ellenére, hogy az egységára magas.
A nióbium és a cirkónium gátolja a szemcsék növekedését a szinterezés során. A finomabb szemcseméret növeli a koercitivitást és javítja a lemágnesezési görbe négyszögletességét, ami akkor számít, ha a motor a legrosszabb lemágnesező mező közelében működik. A szemcseszerkezet finom megőrzésével a gyártó valamivel kevesebb diszpróziummal érheti el a cél koercivitást, csökkentve a költségeket és a remanencia veszteséget.
| Elem | Tipikus hozzáadás (tömeg%) | Hatás a remanenciára | Hatás a koercitivitásra | Hatás a hőmérséklet viselkedésére |
|---|---|---|---|---|
| Prazeodímium | 0–1,5 | Semlegestől enyhén pozitívig | Semleges | Semleges |
| Dysprosium | 0–6,0 | Körülbelül 0,3–0,5%-kal csökkenti 1% színezékenként | Erősen javít | Növeli a maximális üzemi hőmérsékletet |
| Terbium | 0–2,0 | Kissé csökkenti | Az egységenkénti Dy-nál többet javít | Növeli a maximális üzemi hőmérsékletet |
| Kobalt | 0–1,0 | Semleges | Kissé csökkenti | Javítja a Curie hőmérsékletet és a hőmérsékleti együtthatót |
| Alumínium | 0,2–0,4 | Semleges | Javítja | Semleges |
| Réz | 0–0,2 | Kissé csökkenti | Javítja | Semleges |
| Gallium | 0–0,1 | Semleges | Erősen javít per unit | Semleges |
| Nióbium | 0,3–0,6 | Kissé csökkenti | Javítja via grain refinement | Semleges |
A szinterezett NdFeB-mágnes minőségjelölése a minimális mágneses tulajdonságkészlet rövidítése. Az N betű a normál koercitivitást jelöli, a szám pedig a maximális energiaterméket jelenti MGOe-ben. Az N35 remanenciája általában 1170–1220 mT, míg az N52 eléri az 1420–1470 mT-t. Az N35-ről az N52-re való ugrást főként a szinterezett sűrűség növelésével, a mágneses térben a szemcse orientációjának javításával és a mágnesen belüli nemmágneses fázisok csökkentésével érik el, miközben az alapösszetételt ugyanabban a neodímium tartományban tartják.
A kompozíció a nehéz ritkaföldfémeken keresztül kerül a képbe. Egy szabványos N-osztályú mágnes szinte nem tartalmaz diszpróziumot. Abban a pillanatban, amikor a vevő H, SH, UH vagy EH hőmérsékleti képességet kér, a gyártónak diszpróziumot vagy terbiumot kell hozzáadnia, vagy szemcsehatár diffúziót kell alkalmaznia. Ez a változás láthatatlan a remanencia fokozat számában, de jól látható az árban és a magas hőmérsékleti viselkedésben.
A hőmérséklet betűit nem a remanenciaszám határozza meg. Ezeket az ötvözet által biztosított belső koercitív hatás határozza meg. A magasabb Hcj elérése érdekében a gyártó megemeli az ötvözet nehéz ritkaföldfém-tartalmát. A diszprózium a legszélesebb körben használt elem erre a célra, mert növeli az Nd2Fe14B fázis anizotrópiás terét. Az alábbi táblázat egy tipikus diszprózium-kiegészítést mutat be az azonos N35 remanenciaszintre épülő hőmérsékleti fokozatokban.
A tendencia következetes: az N-től az EH-ig minden lépés lényegesen nagyobb diszprózium-adalékot igényel. Egy N35H mágnes jellemzően körülbelül 1,5 tömeg% diszpróziumot tartalmaz. Egy N35SH fokozathoz körülbelül 3,0%, az N35UH-hoz körülbelül 4,5%, az N35EH-hez pedig 6,0% vagy több. Ezek tájékoztató jellegűek, mert a pontos mennyiség függ a szemcsemérettől, az oxigénszinttől és attól, hogy a szállító alkalmaz-e szemcsehatár diffúziót. Az első gyakorlati következmény a költség, mivel a diszprózium többszöröse drágább, mint a neodímium. A második következmény a remanencia elvesztése, mivel a diszprózium hígítja a főfázis mágnesezettségét. A diszprózium minden további tömegszázaléka esetén a maradék fluxussűrűség nagyjából 0,3-0,5%-kal csökken, összehasonlítva ugyanazzal az ötvözet hozzáadásával.
Ez a kompromisszum megmagyarázza, hogy egy N45SH motormágnes miért hordozhat kevesebb remanenciát, mint egy N45 mágnes, mégis túlél egy demagnetizáló mezőt, amely másodpercek alatt törli az N45-öt. A motortervezőnek nem szabad a legmagasabb betűtípust választania a biztonság kedvéért, mert az extra nehéz ritkaföldfém pénzbe kerül és csökkenti a fluxust. A modern beszállítók egyre gyakrabban használják a szemcsehatár diffúziót, hogy a diszpróziumot pontosan ott helyezzék el, ahol az blokkolja a mágnesezés megfordítását, 60–80%-kal csökkentve a nehéz ritkaföldfém-felhasználást ugyanazon koercitív hatás mellett. Ez az oka annak, hogy két, ugyanazt a minőséget kínáló gyártó továbbra is eltérő összetételű és eltérő áron szállíthat. A vevőnek mindig meg kell kérdeznie, hogy a koercitivitás az egyenletes ötvözetadalékokból, a szemcsehatár diffúziójából vagy a kettő kombinációjából származik-e. A válasz a hosszú távú ellátásbiztonságot és minden jövőbeli árajánlatot érint.
| Megnevezés | Remanencia Br (mT) | Koercitivitás Hcj (kA/m) | Max üzemi hőmérséklet | Tipikus nehéz ritkaföldfém-tartalom |
|---|---|---|---|---|
| N35 | 1170–1220 | ≥ 955 | 80 °C | 0–0,5% szín |
| N42 | 1290–1330 | ≥ 955 | 80 °C | 0–0,5% szín |
| N45SH | 1320–1370 | ≥ 1592 | 150 °C | ~3% Dy |
| N48UH | 1360–1420 | ≥ 1990 | 180 °C | ~4,5% szín |
| N52 | 1420–1470 | ≥ 876 | 80 °C | 0–0,5% szín |
A fenti maximális üzemi hőmérsékletek hozzávetőlegesek, és 2 körüli permeancia együtthatót feltételeznek. Egy vékony ívszakaszhoz magasabb hőmérsékleti betűre lehet szükség ugyanazon a környezeti hőmérsékleten, mert alakja erősebb önlemágnesező mezőt hoz létre.
Az állandó mágnesek elveszítik a fluxust a hőmérséklet emelkedésével. A normál NdFeB ötvözet reverzibilis hőmérsékleti remanencia együtthatója körülbelül -0,11 és -0,12% Celsius-fokonként, tehát 150 °C-on a mágnes csendesen elveszíti szobahőmérsékleti fluxusának nagyjából 15%-át. Veszélyesebb a kényszerítő magatartás. A Hcj belső koercitivitás körülbelül -0,5 és -0,6%-ra esik Celsius-fokonként, ami azt jelenti, hogy a mágnes azon képessége, hogy ellenálljon az ellentétes térnek, sokkal gyorsabban csökken, mint a fluxusa.
A maximális üzemi hőmérsékletet akkor éri el, amikor a belső koercitivitás közel esik ahhoz a demagnetizáló mezőhöz, amelyet a mágnes ténylegesen működés közben lát. Emiatt nem lehet pusztán táblázatból kiválasztani az osztályzatot. Egy vékony, 1,0-es permeancia együtthatójú lapos ívmágnes sokkal erősebb öndemagnetizáló mezőt tapasztal, mint a 3,0-ás együtthatójú vastag blokk, ezért ugyanazon a környezeti hőmérsékleten magasabb koercitív fokozatra van szüksége. Az a mágnes, amely 150 °C-on működik, és csak a matrica hőmérséklete irányadó, megbízhatósági kockázatot jelent, nem tervezést.
150 °C feletti motoros alkalmazásoknál a készítménynek jelentős mennyiségű diszpróziumot vagy terbiumot kell tartalmaznia, vagy a szemcsehatárokat nehéz ritkaföldfémekkel kell diffundálni. Rendszeresen értékelünk hogyan befolyásolják a hőmérséklet változásai a neodímium gyűrűs mágnesek teljesítményét mert a gyűrűalak különösen erős lemágnesező hatást fejt ki a belső furatra. Ha kobaltot adunk az ötvözethez, ez másképpen segít: megemeli a Curie-hőmérsékletet és lágyítja a hőmérsékleti remanencia együtthatót, ami lassítja a fluxus csökkenését 100 °C és 180 °C között.
Az eddig tárgyalt összetétel a szinterezett NdFeB mágneseket írja le, amelyek a motorrotorok szabványai, mivel ezek kínálják a legnagyobb fluxust és a legmagasabb hőmérsékleti képességet. A szinterezett mágnesek teljesen sűrű, 7,4–7,6 g/cm3 sűrűségű ötvözetek, amelyeket folyékony fázisú, magas hőmérsékleten történő szinterezéssel állítanak elő a kemény mágneses mikrostruktúra kialakítása érdekében.
A ragasztott NdFeB mágnesek egy másik család. Neodímium-vas-bór porral kezdik, de a port szerves kötőanyaggal keverik össze, jellemzően epoxival a kompressziós kötéshez vagy nejlonhoz fröccsöntéshez. A kötőanyag jelentős térfogatrészt foglal el: a préselt mágnesek nagyjából 3-5 tömegszázalékot, a fröccsöntött részek pedig akár 12 százalékot vagy még többet is hordoznak. Maga a por is eltérő összetételű. A kötött porok kevesebb neodímiumban gazdag szemcsehatároló anyagot tartalmaznak, mivel nincs szinterezési lépés, és nincs szükség a határfázisra a tömörítéshez. A gyártók több kobaltot és néha cirkóniumot vagy nióbiumot adnak hozzá, hogy javítsák a csupasz por korrózióállóságát, mivel a polimer kötőanyag nem szigetel el teljesen minden részecskét a nedvességtől.
| Tulajdon | Szinterezett NdFeB | Bonded NdFeB |
|---|---|---|
| Sűrűség | 7,4-7,6 g/cm3 | 5,5-6,2 g/cm3 |
| Remanencia | 1,17–1,47 T | 0,55–0,95 T |
| Maximális energiatermék | 35–52 MGOe | 8-18 MGOe |
| Maximális üzemi hőmérséklet | 80-200 °C fokozatonként | 100-150 °C kötőanyagtól függően |
| Korrózióállóság | Bevonatot igényel | Jobb enyhe környezetben |
| Az alakzat szabadsága | Szinterblokkokból megmunkálva | Közvetlen fröccsöntés lehetséges |
| Tipikus tolerancia | ±0,05 mm vagy jobb köszörüléssel | ±0,03 mm öntésirányban |
A motortengelyek, forgórészek és nagy hatásfokú hajtások esetében a szinterezett minőségek dominálnak, mivel energiasűrűségük pótolhatatlan. A ragasztott mágnesek nagyon kicsi kefe nélküli motorokban, szivattyúkban, kódolókban és más eszközökben jelennek meg, ahol a bonyolult, közel nettó alakzat alacsony költsége meghaladja az alacsonyabb fluxust. A két családot soha nem szabad csak évfolyamszám alapján összehasonlítani, mert összetételi logikájuk és alkalmazási határaik teljesen eltérőek.
Az ötvözet összetételét a mágnes nyomása előtt rögzítik, de a végső mágneses tulajdonságok a folyamat során dőlnek el. Egy tipikus szinterezett NdFeB gyártósor egy jól bevált útvonalat követ:
Minden lépés kissé eltolja a hatásos kompozíciót. Az oxigénfelvétel a porkezelés során a neodímium egy részét oxiddá alakítja, amely már nem járul hozzá a folyékony fázishoz, ezért a rosszul kezelhető gyártónak extra ritkaföldfémmel kell kompenzálnia. A szinterezési hőmérséklet szabályozza a szemcseméretet, a szemcseméret pedig azt, hogy mennyi diszpróziumra van szükség a célkoercitiv eléréséhez. Egy jól lefolytatott eljárással 7,45 g/cm3 feletti szinterezett sűrűség érhető el, ami általában az elméleti maximumhoz közeli remanenciával korrelál.
Ezért a vevőnek inkább a mért adatokra kell hagyatkoznia, nem pedig a névleges összetételre. Egy megbízható teljes NdFeB műszaki adatok A lapnak fel kell tüntetnie az egyes fokozatok mágneses teljesítményét, mérettűrését, felületi bevonatát és mágnesezési irányát. Az összetételt ezután legjobban egy tételtanúsítvány igazolja, induktív csatolású plazmaelemzés alkalmazásával.
Ugyanez a neodímiumban gazdag szemcsehatár fázis, amely lehetővé teszi a szinterezést, egyben a mágnes gyenge pontja is. Az Nd-ben gazdag fázis elektrokémiailag aktív, és nedves vagy sós környezetben elsősorban a szemcsehatárok mentén korrodál. A bevonat nélküli NdFeB mágnes sószóró kamrában órákon belül, kültéri motorban hónapokon belül elveszítheti felületi szerkezetét. Emiatt szinte minden ipari NdFeB mágnes felületkezelésen esik át, mielőtt elhagyná a gyárat.
A bevonat kiválasztása kölcsönhatásba lép az összetétellel és az alkalmazással. A nikkel-réz-nikkel a motormágnesek leggyakoribb bevonatává vált, mivel kemény, sima és egyenletes vastagságot biztosít a felületen. A cink áldozatos védelmet és alacsonyabb költséget kínál. Az epoxi jól használható szabálytalan formákhoz, ahol a bevonat vastagsága nehezen szabályozható. Az olajhűtéses vontatómotorok esetében a hűtőfolyadékkal végzett kompatibilitási vizsgálat után a speciális gyanták vagy a jó minőségű nikkel bevonatok előnyösek.
| Bevonat típusa | Tipikus vastagság | Max üzemi hőmérséklet | Sópermet ellenállás | Megjegyzések |
|---|---|---|---|---|
| Ni-Cu-Ni | 12-25 µm | 200 °C | 96-500 óra minőségtől függően | Szabvány motormágnesekhez; kemény és egységes |
| Cink | 8-15 µm | 120 °C | 24-72 óra | Áldozatos és gazdaságos |
| Epoxi | 15-30 µm | 150 °C | 200-500 óra | Jó élfedés, nincs galvanikus kölcsönhatás |
| Foszfátozás | 1-3 µm | 200 °C | Önmagában alacsony | Olajjal gyakran használt előkezelő réteg |
| Arany | 3-8 µm | 250 °C | Nagyon magas | Orvosi és precíziós műszerekhez használják |
A bevonat vastagsága növeli a teljes méretet, és a 25 µm nikkellel bevont mágnes 50 µm-rel nő a teljes dimenzióban. A precíziós motorszerelvények általában egy kombinált tűrésként határozzák meg a bevonatot és a végső méretet az interferencia illeszkedések elkerülése érdekében. A legjobb NdFeB mágneskompozíció korán meghibásodik, ha a bevonat nem felel meg a működési környezetnek, ezért a bevonatnak a minőségi specifikáció részét kell képeznie, nem pedig utólagos gondolatnak.
A gyakorlati válogatás öt kérdéssel indul: mi a maximális folyamatos hőmérséklet a mágnes helyén, milyen lemágnesező tér jelenhet meg indításkor vagy túlterheléskor, milyen fluxussűrűségre van szüksége a rotornak, mi a korróziós környezet, és mi a költségcél. Ha ezek a számok ismertek, az összeállítási döntés inkább egy rövid lista lesz, mintsem találgatás.
Vontatómotoroknál vagy szervomotoroknál a forgórész mágnesei általában sugárirányban mágnesezett ívszegmensek. Ebben a geometriában az üzemi hőmérséklet és a túlterhelési áram határozza meg a minimális hőmérséklet betűjelét, míg az energiatermék a remanenciát. Sok motorgyártó N38SH vagy N42SH rendszert használ szervohajtásokhoz, és N38UH vagy N42EH a vontatási hajtások nehezebb termikus ciklusaihoz. Kutatás a hogyan csökkentik a neodímium ívmágnesek a motorok térfogatát és tömegét azt mutatja, hogy egy nagyobb teljesítményű mágnes zsugoríthatja a rotorcsomagot anélkül, hogy növelné a kilowattonkénti költséget. A miénk egyedi ívmágnesek elektromos motorokhoz A radiális falon lévő szigorú szabályozással készülnek, amely közvetlenül stabilizálja a légrés fluxust és csökkenti a fogazási nyomatékot.
Egyedi neodímium NdFeB ívmágnesek gyártója, beszállítói A Ningbo Tujin Magnetic Industry Co., Ltd. a kínai neodímium ívmágnes gyártója és neodímium Ndfeb ívmágnesek beszállítója, cégünk... Termék megtekintése → Ahol a tengelynek át kell haladnia a mágnesen, például elektromos szervokormányban, kis szivattyúkban vagy segédventilátorokban, a gyűrűs mágnesek a természetes választás. A gyűrű alakú keresztmetszet csökkenti a mágneses anyagfelületet, ezért mind a fokozatnak, mind a furattűrésnek pontosnak kell lennie. Szinterezett neodímium gyűrűs mágnesek a belső és a külső átmérőre köszörülnek, és az összetételt úgy választják meg, hogy a koercitivitás a belső furatnál a működő lemágnesező tér felett maradjon.
Egyedi neodímium NdFeB gyűrűs mágnesek gyártója, beszállítói A Ningbo Tujin Magnetic Industry Co., Ltd. a kínai neodímium gyűrűmágnes gyártója és a neodímium Ndfeb gyűrűmágnesek beszállítója. Termék megtekintése → Ha egy szabványos geometria nem illeszkedik a rotor kialakításához, a következő lépés egy testreszabott forma. A kompozíció szabványos minőségű maradhat, miközben a geometria, a bevonat és a mágnesezési irány az összeállításhoz igazodik. Testreszabott NdFeB formák magában foglalja a süllyesztett blokkokat, lépcsős hengereket, trapézokat és többrészes mágneses szerelvényeket, amelyek mindegyike azonos ellenőrzött ötvözetekből készül.
Egyedi speciális formájú neodímium Ndfeb mágnesek gyártója A Ningbo Tujin Magnetic Industry Co., Ltd. kínai egyedi formájú neodímium mágnesek gyártója és különleges formájú ndfeb mágnesek gyártója... Termék megtekintése → EV vontatómotorFolyamatos hotspot 180 °C-ig és túlterhelési áram, amely erős ellentétes mezőt hoz létre. Kiválasztási fókusz: N38UH/N42EH vagy N38AH szemcsehatár diffúzióval; magas Hcj 180 °C-on; vékony ívszegmensek szűk faltűréssel; olajkompatibilis bevonat. A nehéz ritkaföldfémek költségeit tudatosan számolja be. | Ipari szervo motorFolyamatos működés 120-150 °C-on gyakori fordulatszám-változtatással és nagy dinamikus terhelésekkel. Kiválasztási fókusz: N38SH/N42SH ívmágnesek; konzisztens remanencia a tételek között a nyomaték linearitása érdekében; kiegyensúlyozott hőmérsékleti együttható; nikkelezés egyenletes 15-20 µm-rel; a rajzon egyeztetett mágnesezési mintát. |
E két forgatókönyvön túl a motormágnesek specifikációi általános konfigurációtípusokba sorolhatók:
Az olcsó mágnes és a megfelelő mágnes között ritkán a forma a különbség. Ez az összetétel és a működési feltételek összhangja. Egy komoly NdFeB mágnesgyártó a teljes terhelési profilt kéri a minőség ajánlása előtt, mert a mágnes szinterezése után az ötvözet nem javítható.
A ritkaföldfém-piacok korántsem stabilak. A neodímium, prazeodímium és különösen a diszprózium ára nagy ingadozást mutatott, és a világ szintereit NdFeB-termelésének nagy része Kínában összpontosul. A vásárló számára ez azt jelenti, hogy az összetétel az ellátási láncon belüli döntés is. A 6%-os diszpróziumra zárt kialakítás ki van téve a ritkaföldfémek árának erős ingadozásának, míg a szemcsehatár-diffúziót vagy alacsonyabb diszpróziumtartalmat alkalmazó tervezés eltérő, gyakran jobb költségprofilt hordoz.
A legjobb védelem az átlátszóság. Rendelés előtt kérjen a szállítótól egy anyagtanúsítványt, amely felsorolja a kémiai összetételi tartományt, a sűrűséget, a mágneses tulajdonságokat és a bevonat specifikációit minden egyes tételhez. Ahol lehetséges, ellenőrizze az NdFeB mágnes összetételét egy független laboratóriumban véletlenszerű mintákon végzett ICP-analízissel. Kérje a lemágnesezési görbéket is a valós üzemi hőmérsékleten, ne csak szobahőmérsékleten, mert a görbe négyszögletessége megemelt hőmérsékleten megmutatja, hogy milyen jól sikerült megtervezni az összetételt és a szemcsehatárt.
Mivel NdFeB mágnesgyártó és nagykereskedelmi mágnesszállító vagyunk Ningbóban, az összetétel felülvizsgálata az ajánlattételi folyamatunk része. A minőség ajánlása előtt ellenőrizzük az üzemi hőmérséklet-tartományt, a várható lemágnesezési mezőt és a korróziós osztályt. Az OEM projektekhez minden tételhez gyártás előtti mintákat és anyagtanúsítványt adunk, valamint az ügyfeleket a motortervezési áttekintések során a szükséges műszaki adatokkal támogatjuk.
Miben különbözik az NdFeB mágnes összetétele a tiszta Nd2Fe14B képlettől?A tiszta Nd2Fe14B fázis nagyjából 26,7 tömeg% neodímiumnak, 72,3 tömeg% vasnak és 1,0 tömeg% bórnak felel meg. A kereskedelemben kapható szinterezett mágnesek 2-5 plusz százalékpontot tartalmaznak neodímiumot, mivel a felesleg egy szemcsehatár-fázisot képez, amely lehetővé teszi a folyadékfázisú szinterezést, és elszigeteli a mágneses szemcséket. A gyakorlati összetételi tartományok ezért körülbelül 29–32% neodímium, 64,2–68,5% vas és 1,0–1,2% bór, valamint kis mennyiségű diszprózium, kobalt, alumínium, nióbium és egyéb adalékok. |
Miért tartalmaznak a kereskedelmi NdFeB ötvözetek több neodímiumot, mint amennyit a sztöchiometrikus fázis megkövetel?Az extra neodímium vékony szemcseközi fázist képez, amely a szinterezés során körülbelül 1030-1080 °C-on megolvad. Ez a folyékony fázis nedvesíti az Nd2Fe14B szemcséket, eltávolítja a felületi hibákat, és megakadályozza a szomszédos szemcsék mágneses összekapcsolódását. Enélkül a koercitivitás gyenge és a szinterezett sűrűség alacsony. Az Nd-ben gazdag fázis ezért nem hulladék; az NdFeB mágneskompozíció funkcionális komponense, amely közvetlenül szabályozza a koercitivitást és a termikus stabilitást. |
Mi a diszprózium szerepe az NdFeB mágnesek összetételében, és miért olyan ellentmondásos?A diszprózium növeli a mágnes anizotrópiás terét, és ezáltal növeli a belső koercitivitást és a maximális üzemi hőmérsékletet. Ez a szabványos elem a H, SH, UH és EH osztályokhoz. A vita a költségekből és a kínálatból ered: a diszprózium drága, bányászata jelentős környezeti lábnyommal bír, ára pedig ingadozó. Sok gyártó ma már szemcsehatár-diffúziót alkalmaz, hogy a diszpróziumot csak a szemcsehatárokra helyezze, így 60-80%-kal csökkenti a teljes fogyasztást, miközben megtartja ugyanazt a koercivitást. |
Ellenőrizhető egy kész NdFeB mágnes összetétele?Igen. Az induktív csatolású plazma optikai emissziós spektroszkópia, amelyet általában ICP-OES-nek neveznek, a standard módszer a neodímium, vas, bór és nyomokban lévő adalékanyagok ellenőrzésére szinterezett mágnesben. A vevők kérhetnek malom tanúsítványt tételenként ICP eredményekkel, vagy véletlenszerű mintákat küldhetnek egy független laboratóriumba. A névleges hőmérsékleten végzett sűrűségmérés és mágneses tesztelés hasznos kiegészítők, mert megerősítik, hogy a készítmény valóban átalakult a várt mikrostruktúrává. |
Melyik NdFeB mágnes összetétel a legjobb a magas hőmérsékletű motormágnesekhez?A 150–200 °C-on üzemelő motorok esetében a legjobb választás az SH, UH vagy EH minőség, gondosan kiegyensúlyozott diszpróziumtartalommal vagy szemcsehatáron diffúz ötvözet. Az N42SH és az N45SH jól működik szervomotoroknál, míg az N38UH és az N42EH inkább a vontatási hajtásoknál. Az optimális összetétel minimalizálja a nehéz ritkaföldfémeket, miközben a belső koercitivitást a legrosszabb lemágnesező mező kétszerese felett tartja a maximális üzemi hőmérsékleten. |
A kötött NdFeB összetétel különbözik a szinterezett mágnes összetételétől?Igen. A kötött mágnesporok kevesebb neodímiumban gazdag szemcsehatár fázist tartalmaznak, mivel nincs szinterezési lépés, és nincs szükség folyadékfázisra a tömörítéshez. Több kobaltot és néha cirkóniumot vagy nióbiumot is tartalmaznak, hogy csökkentsék a csupasz por korrózióját. A polimer kötőanyag további különbséget ad, mivel nem mágneses és hígítja a fluxust. A ragasztott mágnesek ezért nem ugyanannak az ötvözetnek az alacsonyabb minőségű változatai; ezek egy másik kompozíciócsalád, amelyet más folyamathoz terveztek. |
Az NdFeB mágnes összetétele minden olyan tulajdonság alapja, amelyre a motortervező gondoskodik. A neodímium biztosítja az anizotrópiát, a vas biztosítja a fluxust, a bór stabilizálja a fázist, és egy maroknyi adalékanyag hozzáigazítja az ötvözetet a valós működési feltételekhez. Ugyanaz az alaprendszer egy gazdaságos N35 blokkot és egy igényes N48UH motorívet is kiszolgálhat, feltéve, hogy az összetételt és az eljárást ennek megfelelően alakítják ki.
A beszerzésnél az átvétel egyszerű: adja meg a hőmérsékleti fokozatot és a lemágnesezési mezőt, kérje le az anyagtanúsítványt, ellenőrizze a nehéz ritkaföldfém-tartalmat, és válasszon olyan gyártót, amely az ötvözet szűk sávszélességen belüli megtartásához szükséges eljárást követi. A hőciklusok évtizedét túlélő mágnes a legolcsóbb mágnes, amelyet egy motorgyártó valaha is vásárolhat. Az ötvözet megértése az első minta megrendelése előtt a legalacsonyabb költségű kockázatcsökkentés a teljes motor-ellátási láncban.
No.107 Yunshan Industry Park, Sanqishi Town, Yuyao, Ningbo, Zhejiang 315412, Kína
+86-18858010843
Copyright ? Ningbo Tujin Magnetic Industry Co., Ltd. All Rights Reserved. Egyéni ritkaföldfém mágnesek gyár
