Proprietà fisiche del boro di ferro neodimio sinterizzato

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Gli indicatori di prestazione meccanica dell'acciaio magnetico includono durezza, resistenza alla compressione, resistenza alla flessione, resistenza alla trazione, tenacità all'impatto, modulo di Young, ecc. Il neodimio ferro boro è un tipico materiale fragile. L'acciaio magnetico ha elevata durezza e resistenza alla compressione, ma scarsa resistenza alla flessione, resistenza alla trazione e tenacità all'impatto. Ciò fa sì che l'acciaio magnetico perda facilmente angoli o addirittura si rompa durante la lavorazione, la magnetizzazione e l'assemblaggio. L'acciaio magnetico è solitamente fissato in componenti e apparecchiature utilizzando slot per schede o adesivo, fornendo anche assorbimento degli urti e protezione tampone. La superficie di frattura del neodimio ferro boro sinterizzato è una tipica frattura transgranulare e le sue proprietà meccaniche sono determinate principalmente dalla sua complessa struttura multifase, nonché dalla composizione della formulazione, dai parametri di processo e dai difetti strutturali (pori, grani grandi, dislocazioni, ecc.). In generale, minore è la quantità totale di terre rare, peggiori sono le proprietà meccaniche del materiale. Aggiungendo metalli a basso punto di fusione come Cu e Ga con moderazione, il miglioramento della distribuzione di fase al confine del grano può aumentare la tenacità dell'acciaio magnetico. Aggiungendo metalli ad alto punto di fusione come Zr, Nb, Ti, ecc. può formare fasi di precipitazione ai confini del grano, affinare la dimensione del grano e sopprimere la propagazione delle crepe, il che aiuta a migliorare la resistenza e la tenacità; Tuttavia, l'aggiunta eccessiva di metalli ad alto punto di fusione può causare un'eccessiva durezza dei materiali magnetici, influenzando seriamente l'efficienza di lavorazione. Nel processo di produzione effettivo, è difficile bilanciare le proprietà magnetiche e meccaniche dei materiali magnetici. A causa dei requisiti di costo e prestazioni, è spesso necessario sacrificare la loro facilità di lavorazione e assemblaggio.

Proprietà termiche 

I principali indicatori delle prestazioni termiche dell'acciaio magnetico al neodimio, ferro e boro includono la conduttività termica, la capacità termica specifica e il coefficiente di dilatazione termica.

Le prestazioni dell'acciaio magnetico diminuiscono gradualmente con l'aumentare della temperatura, quindi l'aumento di temperatura dei motori a magneti permanenti diventa un fattore chiave che influenza se il motore può funzionare sotto carico per un lungo periodo. Una buona conduttività termica e dissipazione del calore possono evitare il surriscaldamento e mantenere il normale funzionamento dell'apparecchiatura. Pertanto, speriamo che l'acciaio magnetico abbia un'elevata conduttività termica e capacità termica specifica, che può condurre e dissipare rapidamente il calore, causando anche un aumento di temperatura inferiore con la stessa quantità di calore. L'acciaio magnetico al neodimio ferro boro è facile da magnetizzare in una direzione specifica (asse ∥ C) e l'acciaio magnetico si espanderà quando riscaldato in questa direzione; Ma c'è un fenomeno di espansione negativa nelle due direzioni (asse ⊥ C) che sono difficili da magnetizzare, ovvero la contrazione termica. L'esistenza di anisotropia di espansione termica lo rende incline alla rottura durante il processo di sinterizzazione dell'acciaio magnetico ad anello di radiazione; E nei motori a magneti permanenti, i telai in materiale magnetico morbido sono spesso utilizzati come supporto per l'acciaio magnetico e le diverse caratteristiche di espansione termica dei due materiali influenzeranno l'adattabilità dimensionale dopo l'aumento di temperatura.

Prestazioni elettriche

Nell'ambiente di campo elettromagnetico alternato della rotazione del motore a magnete permanente, si genereranno perdite di correnti parassite nell'acciaio magnetico, con conseguente aumento della temperatura. Poiché le perdite di correnti parassite sono inversamente proporzionali alla resistività elettrica, l'aumento della resistività elettrica dei magneti permanenti al neodimio ferro boro può ridurre efficacemente le perdite di correnti parassite e l'aumento della temperatura dei magneti. La struttura ideale in acciaio magnetico ad alta resistività si ottiene aumentando il potenziale dell'elettrodo della fase ricca di terre rare, formando uno strato di isolamento che può impedire il trasferimento di elettroni e realizzando l'avvolgimento e la separazione dei confini dei grani ad alta resistenza rispetto ai grani della fase principale, migliorando così la resistività dei magneti al neodimio ferro boro sinterizzati. Tuttavia, né le tecniche di drogaggio né quelle di stratificazione dei materiali inorganici possono risolvere il problema del deterioramento delle proprietà magnetiche. Attualmente, non esiste ancora una preparazione efficace di magneti che combinino elevata resistività ed elevate prestazioni