Dans l'article précédent, nous avons brièvement présenté les aimants en ferrite. Cet article présente brièvement les aimants NdFeB. Les aimants NdFeB sont les aimants permanents les plus puissants au monde. Il s'agit d'un cristal tétragonal composé de néodyme, de fer et de bore. Cet aimant est l'aimant de terre rare le plus utilisé aujourd'hui et il est largement utilisé dans les produits électroniques tels que les disques durs, les téléphones portables, les écouteurs et les outils alimentés par batterie.
Classification du NdFeB
En fonction du processus de production, le NdFeB peut être divisé en trois types : le NdFeB fritté, le NdFeB lié et le NdFeB pressé à chaud. En raison des différents processus de production, il existe de grandes différences dans les propriétés magnétiques des produits, les processus de post-traitement et les domaines d'application.
1. NdFeB fritté
Le NdFeB fritté est le produit le plus important et le plus utilisé de la famille NdFeB. Il est produit par métallurgie des poudres et peut être divisé en sept séries : N, M, H, SH, UH, EH et TH en fonction des différentes forces coercitives des produits.
La rémanence des aimants NdFeB frittés produits commercialement atteint 1,45T et la force coercitive inhérente est de 2786kA/m. La température de fonctionnement se situe entre 80° et 200° en fonction de la force coercitive. Les aimants NdFeB frittés sont sujets à l'oxydation et à la corrosion, c'est pourquoi un traitement de surface est nécessaire.
Selon les différentes exigences de l'environnement d'utilisation, des méthodes de traitement de surface telles que la phosphatation, la galvanoplastie, le placage chimique, l'électrophorèse et le dépôt en phase vapeur peuvent être utilisées. Les revêtements les plus courants sont le zingage, le nickelage, le nickel-cuivre-nickel, la résine époxy, etc.
2. Aimants NdFeB liés
Les aimants NdFeB frittés sont difficiles à transformer en formes spéciales, sont susceptibles de se fissurer et de se casser pendant le traitement et sont difficiles à assembler. Pour résoudre ces problèmes, les gens essaient de broyer les aimants permanents et de les mélanger à des adhésifs, puis de les presser pour leur donner une forme dans un champ magnétique. C'est ainsi que sont nés les aimants NdFeB collés.
Il présente les avantages d'un faible coût, d'une grande précision dimensionnelle, d'une grande liberté de forme, d'une résistance mécanique élevée et d'une faible gravité spécifique, et a été largement utilisé sur le marché. À l'heure actuelle, il existe quatre principaux procédés de moulage pour les aimants NdFeB collés : le calandrage, le moulage par injection, le moulage par extrusion et le moulage par compression, parmi lesquels le calandrage et le moulage par injection sont les plus courants.
Comme une grande quantité d'adhésif est ajoutée aux aimants NdFeB collés, leur densité ne représente généralement que 80% de la densité théorique, de sorte que les propriétés magnétiques sont plus faibles que celles des aimants NdFeB frittés. Les aimants NdFeB liés sont des aimants isotropes avec le même magnétisme dans toutes les directions, ce qui facilite la fabrication d'aimants monolithiques multipolaires. (Les aimants NdFeB liés peuvent également être transformés en aimants anisotropes).
3. Aimants NdFeB pressés à chaud
Les aimants NdFeB pressés à chaud peuvent obtenir des propriétés magnétiques similaires à celles du NdFeB fritté sans ajout de terres rares lourdes. Ils présentent les avantages d'une densité élevée, d'une bonne orientation, d'une bonne résistance à la corrosion et d'une coercivité élevée, mais leurs propriétés mécaniques sont médiocres. En raison du monopole des brevets et des coûts de traitement élevés, seules quelques entreprises sur le marché ont réussi à produire en masse des aimants NdFeB pressés à chaud.
En raison des limites de la technologie de moulage, les aimants NdFeB actuels pressés à chaud ne peuvent être transformés qu'en anneaux, et le champ d'application est soumis à certaines restrictions. Ils sont actuellement principalement utilisés dans le domaine des moteurs EPS automobiles.
Les aimants NdFeB pressés à chaud ont d'excellentes propriétés magnétiques, et l'énergie magnétique radiale maximale produite par l'anneau magnétique peut atteindre 240~360kJ/m³. L'anneau magnétique est orienté dans la direction radiale et les propriétés magnétiques radiales sont uniformes, ce qui permet au moteur de fonctionner silencieusement et à la sortie du couple d'être régulière. En même temps, il a également une résistance élevée à la chaleur, et la température de fonctionnement peut atteindre 180℃-200℃.
Conclusion
Les trois types d'aimants NdFeB ont leurs propres avantages. En raison des différences considérables entre les propriétés magnétiques et les processus de moulage, l'intersection entre les aimants NdFeB collés et les aimants NdFeB frittés n'est pas très importante. Les aimants NdFeB collés sont principalement utilisés dans les moteurs de broches de disques durs, les micro-moteurs de petite puissance et d'autres domaines, tandis que les aimants NdFeB frittés sont davantage utilisés dans les moteurs d'entraînement de grande puissance et d'autres domaines. En raison de leur forme limitée, les aimants NdFeB pressés à chaud ne sont actuellement utilisés que dans les systèmes de direction assistée électrique (EPS) des automobiles.
