La razón por la que NdFeB se desmagnetizará en ambientes de alta temperatura está determinada por su propia estructura física. La razón por la que un imán puede generar un campo magnético es porque los electrones transportados por la propia sustancia giran alrededor del átomo de acuerdo con la dirección, generando así una fuerza de campo magnético, que a su vez afecta los asuntos circundantes relacionados. Sin embargo, la rotación de los electrones alrededor de los átomos en una dirección predeterminada también está limitada por las condiciones de temperatura. Diferentes materiales magnéticos pueden soportar diferentes temperaturas. Si la temperatura es demasiado alta, los electrones se desviarán de su órbita original, provocando el caos. El campo magnético local del material se verá alterado, lo que provocará una desmagnetización.
Cómo mejorar la desmagnetización a alta temperatura de NdFeB
Solución:
Mejore la resistencia a altas temperaturas de los imanes permanentes de NdFeB adheridos: al agregar el elemento de aleación Co para reemplazar el Fe en la fase Nd2Fe14B, se puede aumentar la Tc del imán. Sin embargo, el exceso de Co no solo aumenta el costo de los materiales, sino que también reduce la inducción magnética residual y el producto energético máximo de los materiales magnéticos permanentes.
El método para mejorar la resistencia a la temperatura de los imanes de NdFeB sinterizados es: las tierras raras pesadas Tb y Dy pueden aumentar significativamente el campo de anisotropía de los imanes de NdFeB, agregando elementos de tierras raras pesadas (HRE), como Dy y Tb, para reemplazar 2:14: Nd en la fase 1 forma una fase (HRE, Nd)2Fe14B (HRE=Dy, Tb) con un campo de anisotropía magnética más alto. Debido al acoplamiento antiferromagnético entre átomos pesados de tierras raras y átomos de Fe, la adición de tierras raras pesadas provoca una disminución de la remanencia y del producto energético del imán y aumenta el coste.
La tecnología de difusión de límites de grano que apareció a principios del siglo XXI es un avance importante en el campo de la fabricación de imanes permanentes de tierras raras. Infiltra elementos pesados de tierras raras o aleaciones de tierras raras en el imán en forma de difusión de límite de grano, al tiempo que aumenta efectivamente la fuerza coercitiva del imán, reduce en gran medida el contenido de tierras raras pesadas y mejora el rendimiento de costos.
Según el mecanismo de fuerza coercitiva de los imanes permanentes sinterizados de NdFeB, el dominio de magnetización inversa se forma primero en la superficie del grano, por lo que la superficie del grano es el eslabón más débil del imán, y aumentar el campo de anisotropía en la superficie del grano puede retrasar la Se forma el dominio de magnetización inversa, aumentando así la fuerza coercitiva de todo el imán. La difusión en el límite de grano utiliza inicialmente la sustancia simple o compuesto de elementos pesados de tierras raras Tb y Dy como agente difusor. Mediante el tratamiento térmico de difusión, las tierras raras pesadas ingresan al imán desde la superficie del imán a lo largo del límite del grano y se distribuyen en el límite del grano y la superficie del grano para mejorar el imán de NdFeB. Tenaz. La temperatura del tratamiento de difusión es generalmente más alta que el punto de fusión de la fase rica en tierras raras en el límite de grano en el imán Nd-Fe-B, y la fase líquida rica en tierras raras favorece la rápida difusión de elementos. a lo largo del límite del grano. La difusión de los límites de grano distribuye tierras raras pesadas en los límites de los granos y rara vez ingresa a los granos, de modo que se puede aumentar la fuerza coercitiva mientras se pueden reducir los efectos adversos de las tierras raras pesadas sobre la remanencia y se pueden obtener excelentes propiedades magnéticas integrales. Además, los estudios han demostrado que cuando el motor y el generador están funcionando, el ambiente de alta temperatura hace que la superficie del imán se desmagnetice preferentemente, por lo que la capa superficial del imán debería tener una fuerza coercitiva mayor que el núcleo. El proceso de difusión de límites de grano puede producir imanes con una distribución desigual de tierras raras pesadas a escala macroscópica. La capa superficial del imán está enriquecida con tierras raras pesadas para proporcionar una alta fuerza coercitiva, mientras que el núcleo del imán tiene sólo una pequeña cantidad de tierras raras pesadas para mantener una alta remanencia. Por lo tanto, la tecnología de difusión en el límite de grano no solo permite una utilización más efectiva de tierras raras pesadas, sino que también logra una alta fuerza coercitiva y un producto de alta energía magnética al mismo tiempo. En la producción industrial actual, el espesor de la mayoría de los imanes tratados con difusión límite de grano es inferior a 4 mm y rara vez superior a 8 mm.
