Es ist unvorstellbar, dass Chinas Magnetindustrie ein großes Volumen und eine rasante Entwicklung im Bereich der Dauermagnete weltweit aufweist. Derzeit ist China voll und ganz in der Lage, Aufträge für Dauermagnete von globalen Nutzern anzunehmen, nicht nur in Bezug auf die Quantität, sondern auch in Bezug auf die Qualität, was vor mehr als zehn Jahren völlig unmöglich war.
Obwohl die Technologie der gesinterten NdFeb-Magnete seit mehr als 40 Jahren entwickelt wird und zunehmend ausgereift ist, kommt das erzielte magnetische Energieprodukt dem theoretischen Wert (64MGOe) sehr nahe, aber die damit verbundene technologische Forschung und Entwicklung ist nicht stehen geblieben. Mit der kontinuierlichen Verbesserung des technischen Niveaus wurden auch die technischen Standards unseres Landes von Generation zu Generation aktualisiert und weiterentwickelt. Ich möchte Ihnen eine ausführliche Einführung in die Entwicklung und den Werdegang der nationalen Norm für gesintertes NdFeB in meinem Land und den wichtigsten Vorbereitungsprozess geben.
Die aufeinander folgenden nationalen Normen für gesintertes NdFeB in meinem Land lauten wie folgt:
GB/T 13560-1992
GB/T13560-2000
GB/T13560-2009
GB/T 13560-2017
Die aktuelle nationale Norm für gesintertes NdFeB wurde von der General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine und dem Standardisierungsausschuss am 14. Oktober 2017 verkündet. Die Norm wurde im Mai 2018 in Kraft gesetzt. Im Vergleich zu GB/T 13560-2009 fügt die neue Version der nationalen Norm technische Begriffe für Seltene Erden, neue Beispiele für den Charaktergrad, Vorschriften für Prüfverfahren und Bereiche für Rechteckparameter usw. hinzu.
Die Entwicklung des Markennamens für den Magnetstahl meines Landes ist auf die Aktualisierung der nationalen Norm zurückzuführen:
GB/T 13560-1992
Die erste Generation von GB/T 13560-1992 wurde in voller Anlehnung an die damalige internationale Norm IEC 404-8-1 (1986) formuliert. Aufgrund der begrenzten Technologie zu dieser Zeit waren die einheimischen hochwertigen Magnete weit davon entfernt, das fortgeschrittene Niveau der Welt zu erreichen, so dass es bestimmte technische Einschränkungen gab. Das Gleiche gilt für die Magnetstahlnorm.
GB/T13560-2000
GB/T 13560-2000, die Leistungsnorm für Magnetstahl, befindet sich noch in einem rückständigen Stadium. In der Version von GB/T 13560-2000 hat mein Land jedoch begonnen, eigene Anforderungen für Markenvorschriften zu haben. Zum Beispiel ist die Koerzitivkraft in sechs Stufen unterteilt: N, M, H, SH, UH und EH.
GB/T13560-2009
In GB/T 13560-2009 wird das TH (d.h. AH)-Getriebe hinzugefügt. Das heißt, dass die Normen unseres Landes von nun an schrittweise die internationale Norm IEC 60404-8-1-2015 übertreffen werden. Die Koerzitivfeldstärke erreicht 2786kA/m, und es wurden neue Inhalte wie z. B. Noten für den Charaktergrad hinzugefügt.
Die Anforderungen an die innere Koerzitivkraft in GB/T 13560-2017 reichen von 875kA/m bis 2786kA/m, während die internationale Norm IEC 60404-8-1-2015 die innere Koerzitivkraft Hcj vorschreibt, einen Schlüsselindikator für Dauermagnetmaterialien. Die Anforderungen liegen zwischen 900kA/m und 2400kA/m. In Bezug auf diesen technischen Index hat der Geltungsbereich der nationalen Normen meines Landes die internationalen Normen vollständig abgedeckt, und der Geltungsbereich ist breiter und universeller. Die nationale Norm meines Landes unterteilt die Koerzitivkraft in sieben Gänge: N, M, H, SH, UH, EH und TH. Was das Prüfverfahren betrifft, so legt GB/T 13560-2017 fest, dass N, M, H, SH, UH nach GB/T 3217 und EH und TH nach GB/T 29628 zu prüfen sind. Darüber hinaus wurden neue technische Mittel und Prüfverfahren in GB/T 13560-2017 aufgenommen.
In der Tat ist jede Aktualisierung der technischen Normen und jede Iteration der Projektindikatoren nicht nur die grundlegende Garantie für die Qualität der Dauermagnete in meinem Land, sondern auch der Beweis für die harte Arbeit von Generationen von Dauermagneten. Das ist der Entwicklungsprozess der nationalen Norm für gesinterten NdFeB in meinem Land, wie sieht also der Vorbereitungsprozess für gesinterte NdFeB-Dauermagnete aus?
Zu den derzeit in der heimischen NdFeB-Sinterindustrie gebräuchlichen Zubereitungsmethoden gehören: Sintern von Einfachlegierungen, Sintern von Doppellegierungspulver und Korngrenzeninfiltration.
1) Einzellegierungsmethode:
In Bereichen wie der 3C-Elektronik, der künstlichen Intelligenz, den Motoren mit geringer Leistung und den Elektrofahrrädern wird in der Regel eine einfache Legierungsmethode verwendet, d. h. die Rohstoffe werden direkt geschmolzen, pulvergepresst und gesintert. Gegenwärtig kann die höchste Koerzitivfeldstärke einer einzelnen Legierung in der Industrie das AH-Getriebe erreichen, aber da die Kosten zu hoch sind und eine große Menge an schweren Seltenen Erden benötigt wird, wird für eine solch hohe Koerzitivfeldstärke im Allgemeinen die Methode der doppelten Legierung verwendet. Derzeit verfügbare Sorten für eine einzelne Legierung: 56M (Version mit hoher Remanenz), 20AH (Version mit hoher Koerzitivfeldstärke).
2) Doppelte Legierungsmethode:
In der Windenergie, bei Industriemotoren und in anderen Bereichen wird im Allgemeinen die Methode der doppelten Legierung verwendet. In diesen Bereichen werden höhere Anforderungen an die Koerzitivkraft und die Remanenz gestellt, und die Spezifikationen sind umfangreicher, was der Durchdringung nicht förderlich ist. Daher ist die wichtigste Methode, die derzeit in der Industrie angewandt wird, die Doppellegierungsmethode und die Methode Prepared by a single alloy. 1990 schlugen Forscher ein neues Verfahren mit zwei Legierungen vor, d. h. die Herstellung von NdFeB-Magneten durch Schmelzen von zwei Vorlegierungen. Die beiden Legierungen werden zu grobem Pulver zerkleinert und in einem bestimmten Verhältnis gemischt, und die erforderliche Partikelgröße wird durch eine Strahlmühle oder eine Kugelmühle erreicht. Anschließend werden die Magnete durch Magnetfeldausrichtung und Sintern hergestellt. Gegenwärtig können nach der Methode der doppelten Legierung u. a. folgende Qualitäten hergestellt werden: die Qualität mit ultrahoher Koerzitivfeldstärke UH, die Qualität mit ultrahoher Koerzitivfeldstärke SH, und das Produkt mit maximaler magnetischer Energie BH(max) kann sogar 48MGOe erreichen.
3) Korngrenzen-Infiltrationsmethode:
Gegenwärtig werden in der Automobilbranche für neue Energien in der Regel NdFeB-Permanentmagnete als bevorzugte Magnete für Motoren und Klimakompressoren verwendet. Darüber hinaus werden auch energiesparende Aufzüge, Elektrofahrräder und andere Bereiche diese Methode verwenden. Ziel ist es, weitere Kosten zu sparen. Bei der Korngrenzeninfiltrationsmethode wird hauptsächlich das Prinzip der Elementdiffusion genutzt, damit Elemente (wie Dy und Tb), die die Anisotropie der magnetischen Kristalle der Legierung verbessern, in die Korngrenze eindringen und die Grenzflächenzusammensetzung der Korngrenzenphase verändern können, wodurch das lokale Anisotropiefeld verstärkt wird. Die Hemmung der Keimbildung von umgekehrten Domänen an Korngrenzen kann die Koerzitivkraft von Werkstoffen erhöhen [8]. Gegenwärtig können mit der Korngrenzendiffusionstechnologie unter anderem folgende Qualitäten erzielt werden: 54SH, 48UH, 38UH, 38SH, 38AH...usw.
Ergänzende Wissenspunkte:
1. In der nationalen Norm wird die Prüfmethode des Temperaturkoeffizienten der Materialremanenz und des Temperaturkoeffizienten der inneren Koerzitivkraft gemäß den Bestimmungen von GB/T 24270 durchgeführt; die Prüfmethode der Beschichtung wird gemäß den Bestimmungen von GB/T 34491 durchgeführt;
2. Das maximale magnetische Energieprodukt von SmCo-Dauermagneten kann 35MGOe erreichen, und das theoretische maximale magnetische Energieprodukt von NdFeB-Dauermagneten beträgt 64MGOe.
Was ist der Unterschied zwischen gebundenem NdFeB und gesintertem NdFeb-Magnet?
1. Gebundenes NdFeB
Gebundenes NdFeB, bestehend aus Nd2Fe14B, ist ein synthetischer Magnet. Gebundene NdFeB-Magnete sind Magnete, die durch Mischen von schnell abgeschrecktem NdFeB-Magnetpulver und Bindemittel durch "Formpressen" oder "Spritzgießen" hergestellt werden.
Gebundene Magnete haben eine hohe Maßgenauigkeit, können zu magnetischen Komponenten mit relativ komplexen Formen verarbeitet werden und haben die Eigenschaften des einmaligen Formens und der mehrpoligen Ausrichtung. Gebondete NdFeB-Magnete haben eine hohe mechanische Festigkeit und können während des Formens zusammen mit anderen tragenden Komponenten geformt werden.
2. Sintern
Das Sintern, d. h. die Umwandlung von pulverförmigen Materialien in dichte Körper, ist ein traditionelles Verfahren. Dieses Verfahren wird seit langem zur Herstellung von Keramik, Pulvermetallurgie, feuerfesten Materialien, Ultrahochtemperaturwerkstoffen usw. eingesetzt.
Im Allgemeinen handelt es sich bei dem dichten Körper, der nach der Bildung des Pulvers durch Sintern entsteht, um ein polykristallines Material, dessen Mikrostruktur aus Kristallen, Glaskörpern und Poren besteht. Der Sinterprozess wirkt sich direkt auf die Korngröße, die Porengröße und die Form und Verteilung der Korngrenzen im Mikrogefüge aus, was wiederum die Eigenschaften des Materials beeinflusst.
2. Unterschiedliche Verwendungszwecke
1. Gebundenes NdFeB
Gebundene NdFeB-Dauermagnete werden durch Zugabe von NdFeB-Magnetpulver in Bindemittel hergestellt. Seit der erfolgreichen Entwicklung dieses Materials im Jahr 1988 hat es eine rasante Entwicklung durchlaufen, und seine Produktion ist exponentiell gestiegen. Als hochleistungsfähiges Dauermagnetmaterial erfüllt es die Anforderungen an die kurzfristige, kleine, leichte und dünne Entwicklung moderner elektronischer Produkte. trend.
2. Sintern
Großgeräte und Automatisierung. Vor den frühen 1970er Jahren war die größte Sinteranlage in meinem Land 75 m2 groß. In den frühen 1980er Jahren führte mein Land eine 450 m2 große Sintermaschine und die dazugehörige Ausrüstung in Baosteel ein und führte gleichzeitig die Herstellungstechnologie für die Sintermaschine ein. Bis 2007 hat mein Land nacheinander 72 Sintermaschinen mit einer Fläche von 180 m2 und entsprechende Anlagen in Baosteel, Anshan Iron and Steel, Wuhan Iron and Steel und anderen Orten gebaut.
Die gesamte Sinterfläche erreicht 221216 m2, und die durchschnittliche Fläche einer einzelnen Sintermaschine beträgt 295 m2. Die technologische Ausrüstung und der Automatisierungsgrad der großen und mittelgroßen Sintermaschinen, die in meinem Land seit 1989 in Betrieb genommen wurden, sind verbessert worden, und es wurde eine relativ vollständige Prozesserkennung und -steuerung realisiert, und ein Computersteuerungssystem wird verwendet, um den Produktionsprozess automatisch zu bedienen, zu überwachen, zu kontrollieren und zu steuern.
3. Unterschiedliche Leistung
1. Gebundenes NdFeB
Es kann auf einmal ohne sekundäre Verarbeitung geformt werden, und kann in verschiedenen komplexen Formen von Magneten gemacht werden. Durch die Verwendung des Staubwedels können Größe und Gewicht des Motors erheblich reduziert werden.
2. Sintern
Die Temperatur während des Sinterns wird als Sintertemperatur bezeichnet, und der Temperaturbereich zwischen der Sintertemperatur und der Ausgangsübersinterungstemperatur wird als Sintertemperaturbereich bezeichnet. Wenn die Sintertemperatur und der Sintertemperaturbereich während des Sintervorgangs weiter ansteigen, beginnt sich der Grünkörper zu verformen und zu erweichen. Überhitzungsexpansion, die zu Sinterunfällen führt.
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