Magnet kekal boron besi neodymium tersinter, sebagai komponen fungsi teras, digunakan secara meluas dalam instrumen dan peralatan seperti motor, elektroakustik, magnet dan penderia. Semasa proses servis, magnet akan tertakluk kepada faktor persekitaran seperti daya mekanikal, perubahan sejuk dan panas, dan medan elektromagnet berselang-seli. Jika kegagalan alam sekitar berlaku, ia akan menjejaskan fungsi peralatan secara serius dan menyebabkan kerugian besar. Oleh itu, sebagai tambahan kepada penunjuk prestasi magnetik, kita juga perlu memberi perhatian kepada sifat mekanikal, haba dan elektrik magnet, yang akan membantu kita mereka bentuk dan menggunakan keluli magnet yang lebih baik, dan sangat penting untuk meningkatkan kestabilan dan kebolehpercayaannya dalam perkhidmatan.
Sifat fizikal boron besi neodymium tersinter | ||||
Item ujian | Nilai biasa | Peralatan ujian | Asas ujian | |
mekanikal | Kekerasan | 550-700 | Penguji Kekerasan Vickers | GB/T4340.1-2009 Ujian Kekerasan Bahan Logam Vickers Bahagian 1: Kaedah Ujian |
Kekuatan mampatan | 800-1100 MPa | Mesin ujian mampatan atau mesin ujian universal | GB/T7314-2017 Bahan Logam - Kaedah Ujian Mampatan Suhu Bilik | |
Kekuatan lenturan | 200-400 MPa | Pelbagai mesin ujian universal dan mesin ujian tekanan | GB/T31967.2-2015 Kaedah Ujian untuk Sifat Fizikal Bahan Magnet Kekal Nadir Bumi - Bahagian 2: Penentuan Kekuatan Lentur dan Keliatan Patah | |
| 60-100 MPa | Mesin ujian kekuatan tegangan, mesin ujian universal | GB/T7964-2020 Bahan logam tersinter (tidak termasuk aloi keras) - Ujian tegangan suhu bilik | |
Ketangguhan kesan | 27-47 kJ/m2 | Mesin ujian kesan bandul | GB/T229-2020 Kaedah Ujian Kesan Bandul Charpy Bahan Logam | |
Modulus Young | 150-180 GPa | Penguji modulus Yang, mesin ujian universal | GB/T228.1-2021 Ujian Tegangan Bahan Logam Bahagian 1: Kaedah Ujian Suhu Bilik | |
Sifat Terma | Kekonduksian terma | 8-10 W/(m ·K) | Alat pengukur kekonduksian terma | Kaedah Pengukuran GB/T3651-2008 untuk Kekonduksian Terma Suhu Tinggi Logam |
Kapasiti Haba Tertentu | 3.5~6.0 J/(kg ·K) | Instrumen kekonduksian haba laser | Kaedah Denyar GB/T22588-2008 untuk Mengukur Pekali Resapan Terma atau Kekonduksian Terma | |
Pekali pengembangan terma | 4-9×10-6/K(CII) | Dilatometer tolak | GB/T4339-2008 Pengukuran Parameter Ciri Pengembangan Terma Bahan Logam | |
Harta Elektrik | Kerintangan | 1.2-1.6μΩ ·m | Peralatan pengukuran rintangan jambatan lengan dua Calvin | Kaedah Pengukuran GB/T351-2019 untuk Kerintangan Elektrik Bahan Logam atau GB/T5167-2018 Penentuan Kerintangan Elektrik Bahan Logam Tersinter dan Aloi Keras |
mekanikal
Penunjuk prestasi mekanikal keluli magnetik termasuk kekerasan, kekuatan mampatan, kekuatan lentur, kekuatan tegangan, keliatan hentaman, modulus Young, dll. Boron besi neodymium ialah bahan rapuh yang tipikal. Keluli magnet mempunyai kekerasan yang tinggi dan kekuatan mampatan, tetapi kekuatan lenturan yang lemah, kekuatan tegangan dan keliatan hentaman. Ini menyebabkan keluli magnet mudah menjatuhkan sudut atau retak semasa pemprosesan, magnetisasi dan pemasangan. Keluli magnetik biasanya perlu diperbaiki dalam komponen dan peralatan menggunakan slot atau pelekat, sementara juga menyediakan penyerapan kejutan dan perlindungan kusyen.
Permukaan patah boron besi neodymium tersinter adalah patah antara butiran biasa, dan sifat mekanikalnya ditentukan terutamanya oleh struktur berbilang fasa yang kompleks, serta berkaitan dengan komposisi formula, parameter proses, dan kecacatan struktur (liang, butiran besar, kehelan, dsb. .). Secara umumnya, semakin rendah jumlah nadir bumi, semakin buruk sifat mekanikal bahan tersebut. Dengan menambah logam takat lebur rendah yang sesuai seperti Cu dan Ga, menambah baik taburan fasa sempadan butiran boleh meningkatkan keliatan keluli magnetik. Menambah logam takat lebur tinggi seperti Zr, Nb, Ti boleh membentuk mendakan pada sempadan bijian, menapis bijirin, dan menyekat sambungan retakan, yang membantu meningkatkan kekuatan dan keliatan; Walau bagaimanapun, penambahan logam takat lebur tinggi yang berlebihan boleh menyebabkan kekerasan bahan magnet yang berlebihan, yang menjejaskan kecekapan pemprosesan secara serius.
Dalam proses pengeluaran sebenar, sukar untuk mengimbangi sifat magnetik dan mekanikal bahan magnetik, dan disebabkan keperluan kos dan prestasi, selalunya perlu mengorbankan kemudahan pemprosesan dan pemasangannya.
Sifat Terma
Penunjuk prestasi terma utama keluli magnet boron besi neodymium termasuk kekonduksian terma, kapasiti haba tentu dan pekali pengembangan haba.
Simulasi Keadaan Keluli Magnetik di bawah Operasi Motor
Prestasi keluli magnetik secara beransur-ansur berkurangan dengan peningkatan suhu, jadi kenaikan suhu motor magnet kekal menjadi faktor pengaruh utama untuk operasi beban jangka panjang motor. Kekonduksian terma yang baik dan keupayaan pelesapan haba boleh mengelakkan terlalu panas dan mengekalkan operasi normal peralatan. Oleh itu, kami berharap keluli magnet mempunyai kekonduksian haba yang tinggi dan kapasiti haba tentu. Di satu pihak, haba boleh dihantar dan dilesapkan dengan cepat, sementara juga mencetuskan kenaikan suhu yang lebih rendah di bawah haba yang sama.
Magnet boron besi neodymium mudah dimagnetkan ke arah tertentu (paksi II-C), dan ke arah ini, keluli magnet akan mengembang apabila dipanaskan; Namun begitu, terdapat fenomena pengembangan negatif pada dua arah (Å C-axis) yang sukar dimagnetkan iaitu penguncupan terma. Kewujudan anisotropi pengembangan haba menjadikan keluli magnet gelang sinaran terdedah kepada keretakan semasa pensinteran; Dan dalam motor magnet kekal, bingkai bahan magnet lembut sering digunakan sebagai sokongan untuk keluli magnetik, dan ciri pengembangan haba yang berbeza bagi kedua-dua bahan akan menjejaskan kebolehsuaian saiz selepas kenaikan suhu.
Harta Elektrik
Arus pusar magnet di bawah medan ulang alik
Dalam persekitaran medan elektromagnet berselang-seli bagi putaran motor magnet kekal, keluli magnet akan menjana kehilangan arus pusar, yang membawa kepada kenaikan suhu. Oleh kerana kehilangan arus pusar adalah berkadar songsang dengan kerintangan, meningkatkan kerintangan magnet kekal boron besi neodymium akan mengurangkan kehilangan arus pusar dan kenaikan suhu magnet dengan berkesan. Struktur keluli magnetik kerintangan tinggi yang ideal dibentuk dengan meningkatkan potensi elektrod fasa kaya nadir bumi, membentuk lapisan pengasingan yang boleh menghalang penghantaran elektron, mencapai pengkapsulan dan pemisahan sempadan butiran rintangan tinggi berbanding dengan butiran fasa utama, dengan itu meningkatkan kerintangan magnet boron besi neodymium tersinter. Walau bagaimanapun, doping bahan bukan organik mahupun teknologi pelapisan tidak dapat menyelesaikan masalah kemerosotan sifat magnet, dan pada masa ini masih tiada penyediaan magnet yang berkesan yang menggabungkan kerintangan tinggi dan prestasi tinggi.