Technologie a aplikace sintrovaných magnetů ndfeb

Koncept sintrovaného magnetu byl vyvinut v roce 1957 profesorem Peterem Eisenmanem a byl poprvé použit při konstrukci fotovoltaických panelů v Německu a Spojených státech. Koncept slinutého magnetu je založen na přirozené chemické reakci, která tvoří sloučeninu při spojení prvku s nemagnetickým jádrem. U sintrované technologie se vlastnosti středového materiálu s nízkým kutilstvím výrazně mění změnou teploty zpracování v závislosti na teplotě, která vytvořila vrchol tepelné vodivosti při 880 C s následným ochlazením na tepelnou vodivost pod 810 C, což vedlo ke slinutému prášku s vyšší tepelnou vodivostí. Nový slinutý materiál také vykazuje vysokou pevnost v tlaku při pokojové teplotě.

Kliknutím navštívíte naše produkty: Sintrovaný magnet NdFeB

Použití tohoto slinutého povlaku ndfeb bylo poprvé použito k povlakování ocelových fólií se záměrem zlepšit pevnost a únavovou životnost. Bylo zjištěno, že povlak má velkou odolnost proti opotřebení se snížením tepelného i mechanického namáhání pro aplikace vyžadující vysoké tlakové zatížení. Později bylo zjištěno, že kombinovaný účinek těchto dvou vlastností vedl ke zlepšení elektrického výkonu kovových fólií se schopností generovat velkou proudovou kapacitu na jednotku plochy povlaku. Schopnost zvýšit tlakovou sílu, jak je požadována pro nesení zatížení, ve spojení se zvětšením velikosti kovových desek by umožnila vývoj mnohem větších struktur s mnohem vyšší pevností v tahu, než bylo možné dosáhnout dříve. Další průmyslová odvětví brzy aplikovala tento koncept na povlaky jiných kovů s podobnými výsledky.

Aplikace tohoto jedinečného slinutého povlaku je také užitečná ve zpracovatelském průmyslu, kde je aplikace a funkce permanentních magnetů rozhodující pro výkon mnoha procesů. Kromě již popsaných výhod poskytuje slinutý povlak také dodatečnou pevnost a odolnost ve srovnání se standardním nemagnetickým povlakem. Použití slinutých materiálů nabízí řadu výhod oproti jiným výrobním metodám. Například slinuté fólie nepotřebují použití žádného tavidla. Kromě toho mohou nabídnout 50% zlepšení úrovně vodivosti ve srovnání s nemagnetizovanými fóliovými lamináty. To znamená, že použití slinutých materiálů místo fóliových laminátů v aplikacích s vysokým zatížením, jako jsou vibrační brusky pro odlehčení tahu a vibrační bruska, umožní těmto strojům pracovat s optimální účinností po výrazně delší dobu.

Díky jedinečným elektrickým a magnetickým vlastnostem slinutých materiálů má slinutá kovová součást v těchto aplikacích schopnost podporovat mnohem větší proudovou kapacitu než neslinuté součásti. Zejména slinuté kovové fólie o tloušťce asi 0,15, které nabízejí schopnost kladného proudu, což umožňuje těmto strojům pracovat nepřetržitě při vysokých úrovních zatížení. Navíc, protože proudová únosnost slinutých plechů je mnohem vyšší, nabízejí tyto komponenty jedinečnou schopnost zvládnout vyšší gramáž a silnější materiály.

Aplikace slinutých součástí vyžaduje jiný typ povlaku pro dosažení výhodných mechanických vlastností. Lze použít dvoudílný aplikační proces známý jako magnety ndfeb a galvanické pokovování zrnem kovu. Při procesu ndfeb magnetů je plochý magnet plechu potažen abrazivním materiálem, který zanechává zrnitý povrch na plochém magnetickém plechu. Slinutý kovový materiál může také obsahovat barviva, která jsou potažena jak na plochém magnetickém plechu, tak na plochém kovovém povrchu. Zrna v magnetech ndfeb mohou mít libovolnou velikost, ale typicky mají šířku čtvrt až půl milimetru.

Zatímco výše popsaný proces je považován za relativně nenáročný na údržbu, je důležité poznamenat, že mechanické oleje a prach musí být po použití ze slinutých kovových součástí odstraněny. Pokud tyto součásti nejsou správně udržovány, existuje možnost, že mechanické oleje nebo jiné úpravy vyschnou a předčasně selžou. Jiskrové plazmové slinování je také považováno za nenáročné na údržbu, ale protože slinuté kovy musí mít dostatečný povrch, aby přijaly slinutou směs, je nutné slinovanou směs nanášet po dlouhou dobu. Pokud jsou slinuté kovové součásti vystaveny vlhkosti, mohou se vytvořit trhliny.

Tyto dvě technologie poskytují alternativní metodu k dosažení vysokého indukovaného tření a zvýšené pevnosti se stejnými mechanickými vlastnostmi. Na rozdíl od slinutých materiálů umožňuje mikrostruktura při tepelném zpracování významné zvýšení tvorby velkých molekulárních můstků a zrn o velikosti nanometrů. Tato dodatečná vrstva poskytuje mnohem vyšší úroveň pevnosti v tahu než jakákoli jiná známá technologie. Tepelné zpracování je také schopno zajistit významné zvýšení generování vysokých úrovní mechanické energie.

Konstruované magnety založené na mikrostruktuře mohou poskytnout praktickou alternativu k současným produktům se sintrovaným nd-fe-b magnetickým vyrovnávacím faktorem na trhu. Protože částice v materiálu vyrobeného magnetu jsou tak malé, mechanické vlastnosti se výrazně zlepšily. Vytvořené částice jsou mnohem větší, což umožňuje zkonstruovaným částicím vytvořit duté kovové pláště s téměř mikronovými zrny. Tyto dutiny jsou následně vyplněny slinutým nd-Fe-b kovem, který výrazně zlepšuje pevnost v tahu a mechanické vlastnosti.