Электронная почта:
Изготовление магнитов из неодима.
Магнитный материал на основе Nd2Fe14B был впервые разработан в Японии в 1982 году компанией General Motors при содействии крупнейшего банка Сумитомо. В 1986 году под руководством этой же корпорации была открыта фирма Magnequench, специализирующаяся на производстве магнитов и продаже порошка для изготовления магнитов состава неодим-железо-бор. Позже появилось множество компаний в США, Китае и Японии по изготовлению неодимовых магнитов. Невысокая стоимость, высокие магнитные характеристики – этим параметрам должен был отвечать новый магнитный материал, который мог бы составить конкуренцию уже существующим дорогим магнитам SmCo и экзотическим платиновым магнитам Fe-Pt. Производство магнитов на основе порошка неодим-железо-бор позволило сделать большой скачок в развитии электроники, нефтегазовой промышленности, магнитной сепарации, стройиндустрии, автомобилестроении и других отраслях. К настоящему времени массово изготавливаемый неодимовый магнит практически полностью вытеснил другие разновидности постоянных магнитов кроме ферритовых которые являются огромными партиями типовых размеров.
Изготовление магнитов включает в себя множество производственно-технологических циклов. Технологи постоянно работают над усовершенствованием процесов и разнообразием магнитных характеристик, что обуславливает разновидность марок магнитного материала. Магнитные свойства неодимовых магнитов зависят от состава сплава, микроструктуры, и используемой технологии производства магнитов.
Порошковая технология производства магнитов позволяет сделать магниты в трех основных формах: прессованные магнитопласты, литые магнитопласты и сами спеченные магниты.
Прессованные магнитопласты – это магниты, полученные путем смешивания специального вида порошка NdFeB с полимерными связывающими материалами. Затем эта масса прессуется в форму и нагревается. Магниты, получаемые таким способом, могут быть сложных форм, и обычно не требуют дополнительной обработки. Они имеют более низкую энергию продукта, чем спеченные магниты, – до 10 МГсЭ. Изотропные магнитопласты NdFeB могут быть намагничены в любом направлении. При использовании специальных соленоидов можно получить многополюсные магниты или магниты со специальной формой магнитного поля. Разумеется, такие сложные соленоиды могут стоить очень дорого в зависимости от сложности конструкции и требуемой производительности.
Литые магнитопласты – при этом способе производства магнитов порошок NdFeB смешивается с полимерным материалом и выдавливается в форму. Получающиеся магниты имеют энергию продукта до 5 МГсЭ, но могут быть сделаны чрезвычайно замысловатых форм.
Спеченные магниты – мелкий порошок NdFeB запрессовывается в форму, затем спекается и обрабатывается до нужного размера (шлифуется). Производство неодимовых магнитов — сложный высокотехнологичный процесс, требующий соблюдения состава, содержания примесей. Все операции, кроме шлифовки в размер, проводятся без доступа кислорода в вакууме или атмосфере инертных газов. Направление намагниченности задается текстурой магнитного поля во время прессования.
Чтобы сделать магнит, нужно пройти несколько стадий обработки магнитного материла.
Производство магнитов неодим-железо-бор состоит из следующих этапов:
1. Выплавка магнитного материала. На этой стадии изготовления магнита исходные компоненты магнитного материала сплавляются в вакуумной индукционной печи. В этот момент задаются магнитные характеристики материала.
2. Дробление и тонкое измельчение. Частицы магнитного материала подвергаются дроблению и размолу на шаровых мельницах .
3. Прессование в магнитном поле. Из полученного порошка, методами изостатического или линейного прессования в магнитном поле, делают заготовки. На этой стадии задается направление магнитного поля, происходит выстраивание доменов.
4. Спекание. Магнитные заготовки спекают при температуре 1000°С — 1100°С, они проходят термообработку в инертной среде.
5. Механическая обработка. Изделия проходят механическую шлифовку, затем для повышения коэрцитивной силы материала производится их отжиг. В общем случае, спеченные магниты NdFeB должны обрабатываться на станках специальным инструментом. При обработке, как правило, используется охлаждающая смазка, для того чтобы избежать перегрева и внезапного воспламенения порошка.
6. Намагничивание в установке импульсного магнитнго поя. Полученные магниты помещают в намагничивающую установку с индукцией магнитного поля ~ 3 – 4 Тл. Чем больше расстояние между полюсами магнита, тем большую магнитную индукцию необходимо создать для его полного намагничивания.
Это является одним из препятствий для изготовления очень больших магнитов. Как правило, магнитная установка позволяет качественно «промагнитить» магниты с текстурным размером до 50 см.
7. Нанесение защитного покрытия. Этот этап является завершающим. Для предотвращения коррозии и защиты от других неблагоприятных условий внешней среды после изготовление магнитов NdFeB, они покрываются различными материалами, в основном, это гальваническое покрытие никель, медь, цинк. Для особо агрессивного окружения используют комбинацию различных видов покрытий, в ряде случаев их дополняют слоем эпоксидной смолы, специального стойкого полимерного материала или обрабатывают фосфатами. Примеры покрытия магнитов NdFeB (неодим-железо-бор): никель; двойной никель; никель-медь-никель (10-20 микрон); цинк (8-20 микрон); никель-медь-эпоксидная смола.
Градация марки магнитного материала прямо связана с максимальной энергией материала, составляющего магнит. Проще говоря, градация магнита используется для указания того, насколько «сильный» материал использовался для производства постоянного магнита. Чем выше величина градации, тем «сильнее» магнит. Например, марка N40 говорит об использовании при производстве магнита магнитного материала с максимальной энергией BHmax 40 МГсЭ. Для спеченных магнитов максимальное значение может достигать 48 МГсЭ, для магнитопластов 12 МГсЭ. Основные марки неодимовых магнитов выпускаемых промышленным способом: N35, N38, N40, N42, N45. На заказ изготавливаются магниты марок N50, N52.
Особенностями магнитов NdFeB являются многообразие различных форм и размеров, стойкость к размагничиванию, высокие магнитные характеристики, коррозионная устойчивость, приемлимая цена. К единственному недостатку неодимовых магнитов можно отнести относительно невысокую рабочую температуру (до 180 °С) и неустойчивость к агрессивным средам.
Труд технологов позволил сделать магнит, способный решить сложные производственные и экономические задачи для многих предприятий мира.
26.11.2011, 17179 просмотров.
В корзине 44 товара
на сумму 603144.00 руб.
Общий вес заказа 292177 г.