Какие параметры имеют значение для спеченных магнитов NdFeB по индивидуальному заказу? Руководство по температуре и коррозии

Какие температурные параметры имеют решающее значение для индивидуальных спеченных магнитов NdFeB?

Температурная стойкость является одним из наиболее важных параметров для спеченные магниты NdFeB по индивидуальному заказу , поскольку их магнитные свойства очень чувствительны к нагреву. Первый ключевой параметр — максимальная рабочая температура (Tₒₚ): это самая высокая температура, при которой магнит может сохранять номинальную плотность магнитного потока без необратимых потерь. Спеченные магниты NdFeB классифицируются по маркам на основе Tₒₚ: например, марка N35 имеет Tₒₚ 80°C, в то время как магниты более высокого класса, такие как N35SH, имеют Tₒₚ 150°C, а магниты класса UH могут выдерживать до 200°C. Второй критический параметр — температура Кюри (T꜀): это температура, при которой магнит теряет все свои магнитные свойства (становится парамагнитным). Для большинства спеченных магнитов NdFeB температура T꜀ колеблется от 310°C до 380°C — хотя это выше, чем типичные рабочие температуры, она по-прежнему является ключевым фактором для применений, подверженных кратковременным тепловым скачкам (например, в автомобильных двигателях). Третий параметр — температурный коэффициент остаточной намагниченности (αBr): он измеряет скорость потери магнитного потока на градус Цельсия выше комнатной температуры (например, -0,12%/°C для магнитов класса SH). Более низкий (менее отрицательный) αBr указывает на лучшую магнитную стабильность при высоких температурах.

Какие параметры коррозионной стойкости и обработка необходимы для изготовления спеченных магнитов NdFeB по индивидуальному заказу?

Спеченные магниты NdFeB склонны к коррозии (из-за высокого содержания неодима, который реагирует с кислородом и влагой), поэтому параметры коррозионной стойкости и обработка имеют решающее значение для индивидуальной настройки. Первый параметр — скорость коррозии: он измеряет, насколько быстро магнит разрушается в конкретной среде (например, соленая вода, влажность). Спеченные магниты NdFeB без покрытия имеют высокую скорость коррозии (до 0,1 мм/год во влажной среде), поэтому для большинства применений защитное покрытие является обязательным. Вторым ключевым фактором является тип и толщина покрытия: распространенные покрытия включают никель-медь-никель (Ni-Cu-Ni), цинк (Zn), эпоксидную смолу (Ep) и алюминий (Al). Покрытия Ni-Cu-Ni (толщиной 10–20 мкм) обладают превосходной коррозионной стойкостью (выдерживают 48–96 часов испытаний в солевом тумане по стандарту ASTM B117), что делает их пригодными для применения на открытом воздухе или в морских условиях. Эпоксидные покрытия (толщиной 20–50 мкм) обеспечивают превосходную химическую стойкость (устойчивы к кислотам и щелочам), но менее устойчивы к механическому износу. Третий параметр - пористость: спеченные магниты NdFeB имеют пористую структуру (пористость 2-5%), поэтому покрытия должны проникать в эти поры, чтобы предотвратить внутреннюю коррозию - некоторые производители используют герметизирующие обработки (например, пропитку антикоррозионными веществами) для усиления защиты пор.

Как согласовать параметры температуры и коррозии с конкретными требованиями применения?

Согласование параметров температуры и коррозии в зависимости от применения имеет важное значение для обеспечения надежной работы изготовленного по индивидуальному заказу спеченного магнита NdFeB. Для автомобильных применений (например, магниты двигателей электромобилей) магнит должен выдерживать температуру до 150 ° C (требуется класс SH или UH) и противостоять коррозии от моторных жидкостей (поэтому покрытие Ni-Cu-Ni идеально подходит). Для бытовой электроники (например, динамиков смартфонов) достаточны более низкие температуры (до 80°C, класс N35), но магнит должен быть тонким и иметь гладкое покрытие (например, эпоксидное), чтобы соответствовать компактным конструкциям. Для наружных источников возобновляемой энергии (например, ветряных генераторов) магнит должен выдерживать температуру до 120°C (класс H или SH) и противостоять длительному воздействию влаги и соли (требуется толстое покрытие Ni-Cu-Ni плюс вторичный герметик). Для медицинских устройств (например, оборудования МРТ) магнит должен иметь сверхнизкие потери магнитного потока при температуре тела (37 ° C, поэтому низкий αBr -0,08% / ° C или выше) и быть биосовместимым - здесь предпочтительны эпоксидные покрытия или пассивационная обработка (во избежание выщелачивания никеля). Для промышленных датчиков, используемых на заводах с высокой влажностью, сочетание цинкового покрытия (для экономичности) и влагостойкого герметика может сбалансировать защиту от коррозии и бюджетные потребности.

Какие еще параметры производительности следует учитывать при изготовлении спеченных магнитов NdFeB по индивидуальному заказу?

Помимо температуры и коррозионной стойкости, на пригодность спеченных магнитов NdFeB влияют еще два ключевых параметра: магнитная прочность и механическая устойчивость. Магнитная сила измеряется остаточной намагниченностью (Br) (максимальная плотность магнитного потока) и коэрцитивностью (HcJ) (сопротивление размагничиванию). Для применений с высоким крутящим моментом (например, промышленных двигателей) обычно требуются Br 1,2–1,4 Тл и HcJ 800–1200 кА/м; для маломощных применений (например, уплотнителей дверей холодильников) достаточны более низкие значения (Br 1,0–1,1 Тл, HcJ 600–800 кА/м). Механический допуск не менее важен, особенно для небольших или точно подогнанных магнитов: например, для магнитов, используемых в микроэлектронике, могут требоваться допуски на размеры ±0,01 мм, тогда как для более крупных промышленных магнитов допускается ±0,1 мм. Кроме того, настройка формы (например, дисков, колец, блоков или сложной геометрии) должна соответствовать ограничениям места приложения — некоторые формы (например, тонкие диски) могут потребовать усиления для предотвращения растрескивания во время установки, что можно решить, регулируя структуру зерен магнита во время спекания.