Il est inimaginable que l'industrie chinoise des aimants ait un volume important et un développement rapide dans le domaine des aimants permanents au niveau mondial. À l'heure actuelle, la Chine est tout à fait capable d'accepter des commandes d'aimants permanents de la part d'utilisateurs mondiaux, non seulement en termes de quantité, mais aussi de qualité, ce qui était totalement impossible il y a plus de dix ans.
Bien que la technologie de l'aimant fritté en NdFeb ait été développée pendant plus de 40 ans et soit devenue de plus en plus mature, le produit d'énergie magnétique obtenu est très proche de la valeur théorique (64MGOe), mais la recherche et le développement de la technologie connexe n'ont pas cessé. Avec l'amélioration continue du niveau technique, les normes techniques de notre pays, d'une génération à l'autre, ont également été mises à jour et itérées. Permettez-moi de vous présenter en détail le développement et l'évolution de la norme nationale sur le NdFeB fritté de mon pays, ainsi que les principaux processus de préparation.
Les normes nationales successives du NdFeB fritté dans mon pays sont les suivantes :
GB/T 13560-1992
GB/T13560-2000
GB/T13560-2009
GB/T 13560-2017
La norme nationale actuelle pour le NdFeB fritté a été promulguée par l'Administration générale de la supervision de la qualité, de l'inspection et de la quarantaine et le Comité de normalisation le 14 octobre 2017. La norme a été mise en œuvre en mai 2018. Par rapport à GB/T 13560-2009, la nouvelle La version de la norme nationale ajoute des termes techniques de terre rare, de nouveaux exemples de grade de caractère, des règlements de méthode d'essai et des plages de paramètres d'équerrage, etc.
En fait, le développement de la marque de l'acier magnétique de mon pays remonte à l'itération de la mise à jour de la norme nationale :
GB/T 13560-1992
La première génération de la norme GB/T 13560-1992 a été formulée en référence à la norme internationale IEC 404-8-1 (1986). En raison de la technologie limitée de l'époque, les aimants nationaux de haute qualité étaient loin d'atteindre le niveau avancé du monde, et il y avait donc certaines limitations techniques. En ce qui concerne la norme relative à l'acier magnétique, il en va de même.
GB/T13560-2000
GB/T 13560-2000, la norme de performance de l'acier magnétique en est encore à ses débuts. Toutefois, dans la version de la norme GB/T 13560-2000, mon pays a commencé à avoir ses propres exigences en matière de réglementation des marques. Par exemple, la force coercitive est divisée en six catégories : N, M, H, SH, UH et EH.
GB/T13560-2009
Dans la norme GB/T 13560-2009, l'engrenage TH (c'est-à-dire AH) a été ajouté. Cela signifie qu'à partir de maintenant, les normes de notre pays vont progressivement surpasser la norme internationale IEC 60404-8-1-2015. La force coercitive a atteint 2786kA/m, et de nouveaux contenus connexes, tels que les notes sur la qualité des caractères, ont été ajoutés.
Les exigences relatives à la force coercitive intrinsèque dans la norme GB/T 13560-2017 vont de 875kA/m à 2786kA/m, tandis que la norme internationale IEC 60404-8-1-2015 exige la force coercitive intrinsèque Hcj, un indicateur clé des matériaux à aimant permanent. Les exigences vont de 900kA/m à 2400kA/m. En ce qui concerne cet indice technique, le champ d'application des normes nationales de mon pays a entièrement couvert les normes internationales, et le champ d'application est plus large et plus universel. La norme nationale de mon pays divise la force coercitive en sept vitesses : N, M, H, SH, UH, EH et TH. En ce qui concerne la méthode d'essai, la norme GB/T 13560-2017 stipule que N, M, H, SH, La méthode de détection de l'acier magnétique UH doit être effectuée conformément à la norme GB/T 3217, et la méthode de détection de EH et TH doit être effectuée conformément à la norme GB/T 29628. En outre, de nouveaux moyens techniques et de nouvelles méthodes d'essai ont été ajoutés à la norme GB/T 13560-2017.
En fait, chaque mise à jour des normes techniques et chaque itération des indicateurs de projet est non seulement la garantie fondamentale de la qualité des aimants permanents dans mon pays, mais aussi la preuve du travail acharné de générations d'aimants permanents. Ce qui précède est le processus d'élaboration de la norme nationale sur le NdFeB fritté de mon pays, alors quel est le processus de préparation des aimants permanents en NdFeB fritté ?
Actuellement, les méthodes de préparation couramment utilisées dans l'industrie nationale du NdFeB fritté comprennent : le frittage d'un seul alliage, le frittage de poudre d'un double alliage et l'infiltration des joints de grains.
1) Méthode de l'alliage unique :
Des domaines tels que l'électronique 3C, l'intelligence artificielle, les moteurs de faible puissance et les bicyclettes électriques utilisent généralement une méthode d'alliage simple, c'est-à-dire que les matières premières sont directement fondues, pressées en poudre et frittées. À l'heure actuelle, la force coercitive la plus élevée d'un alliage simple dans l'industrie peut atteindre l'engrenage AH, mais comme le coût est trop élevé, une grande quantité de matériaux lourds à base de terres rares est nécessaire, de sorte que la méthode du double alliage est généralement utilisée pour une force coercitive aussi élevée. Les qualités actuellement disponibles pour un seul alliage sont : 56M (version à haute rémanence), 20AH (version à force coercitive élevée).
2) Méthode du double alliage :
L'énergie éolienne, les moteurs industriels et d'autres domaines adoptent généralement la méthode du double alliage. Ces domaines ont des exigences plus élevées en matière de force coercitive et de rémanence, et les spécifications sont plus importantes, ce qui n'est pas propice à la pénétration. Par conséquent, la méthode la plus importante utilisée dans l'industrie à l'heure actuelle est la méthode du double alliage et la méthode de préparation par un seul alliage. En 1990, des chercheurs ont proposé un nouveau procédé de double alliage, qui consiste à préparer des aimants NdFeB en faisant fondre deux alliages principaux. Les deux alliages sont broyés en poudre grossière et mélangés dans une certaine proportion, et la taille de particule requise est obtenue par un broyeur à jet ou un broyeur à billes. On procède ensuite à la formation de l'orientation du champ magnétique et au frittage pour fabriquer un aimant. Actuellement, les qualités qui peuvent être préparées par la méthode du double alliage comprennent : la qualité UH à force coercitive ultra-élevée, la qualité SH à force coercitive ultra-élevée, et le produit à énergie magnétique maximale BH(max) peut même atteindre 48MGOe.
3) Méthode d'infiltration des joints de grains :
À l'heure actuelle, l'industrie automobile des nouvelles énergies utilise généralement des aimants permanents en NdFeB pour ses moteurs et ses compresseurs de climatisation. En outre, les ascenseurs à économie d'énergie, les bicyclettes électriques et d'autres domaines utiliseront également cette méthode. L'objectif est de réduire encore les coûts. La méthode d'infiltration au niveau du joint de grain utilise principalement le principe de la diffusion des éléments pour permettre aux éléments (tels que Dy et Tb) qui sont propices à l'amélioration de l'anisotropie des cristaux magnétiques de l'alliage de pénétrer dans le joint de grain et de modifier la composition de l'interface de la phase du joint de grain, augmentant ainsi le champ d'anisotropie local. L'inhibition de la nucléation des domaines inverses aux joints de grains peut augmenter la force coercitive des matériaux [8]. À l'heure actuelle, les qualités qui peuvent être obtenues grâce à la technologie de diffusion aux joints de grains sont les suivantes : 54SH, 48UH, 38UH, 38SH, 38AH...etc.
Points de connaissance supplémentaires :
1. Dans la norme nationale, la méthode d'essai du coefficient de température de rémanence du matériau et du coefficient de température de la force coercitive intrinsèque doit être appliquée conformément aux dispositions de la norme GB/T 24270 ; la méthode d'essai du revêtement doit être appliquée conformément aux dispositions de la norme GB/T 34491 ;
2. Le produit d'énergie magnétique maximal des aimants permanents SmCo peut atteindre 35MGOe, et le produit d'énergie magnétique maximal théorique des aimants permanents NdFeB est de 64MGOe.
Quelle est la différence entre un aimant NdFeB collé et un aimant NdFeb fritté ?
1. NdFeB lié
Le NdFeB lié, composé de Nd2Fe14B, est un aimant synthétique. Les aimants NdFeB liés sont des aimants fabriqués en mélangeant de la poudre magnétique NdFeB à trempe rapide et un liant par "moulage par compression" ou "moulage par injection".
Les aimants collés ont une grande précision dimensionnelle, peuvent être transformés en composants magnétiques de formes relativement complexes et présentent les caractéristiques d'un moulage en une seule fois et d'une orientation multipolaire. Le NdFeB collé présente une résistance mécanique élevée et peut être moulé avec d'autres composants de soutien pendant le moulage.
2. Frittage
Le frittage, qui consiste à transformer des matériaux pulvérulents en corps denses, est un procédé traditionnel. Il est utilisé depuis longtemps pour produire des céramiques, de la métallurgie des poudres, des matériaux réfractaires, des matériaux à ultra-haute température, etc.
D'une manière générale, le corps dense obtenu par frittage après la formation de la poudre est un matériau polycristallin, et sa microstructure est composée de cristaux, de corps vitreux et de pores. Le processus de frittage affecte directement la taille des grains, la taille des pores, ainsi que la forme et la distribution des joints de grains dans la microstructure, ce qui affecte à son tour les propriétés du matériau.
2. Différentes utilisations
1. NdFeB lié
Les aimants permanents liés au NdFeB sont fabriqués en ajoutant de la poudre magnétique de NdFeB à un liant. Depuis la mise au point réussie de ce matériau en 1988, son développement a été très rapide et sa production a augmenté de manière exponentielle. En tant que matériau magnétique permanent de haute performance, il répond aux exigences de développement à court terme, de petite taille, de légèreté et de finesse des produits électroniques contemporains.
2. Frittage
Des équipements et une automatisation à grande échelle. Avant le début des années 1970, la plus grande machine de frittage de mon pays mesurait 75 m2. Au début des années 1980, mon pays a introduit une grande machine de frittage de 450 m2 et ses équipements de soutien à Baosteel, et a également introduit la technologie de fabrication de la machine de frittage. En 2007, mon pays a construit successivement 72 ensembles de machines de frittage de 180 m2 et des installations auxiliaires à Baosteel, Anshan Iron and Steel, Wuhan Iron and Steel et dans d'autres endroits.
La surface totale de frittage atteint 221216 m2, et la surface moyenne d'une seule machine de frittage est de 295 m2. L'équipement technologique et le niveau d'automatisation des machines de frittage de grande et moyenne taille mises en service dans mon pays depuis 1989 ont été améliorés, et un système relativement complet de détection et de contrôle des processus a été réalisé, et un système de contrôle informatique est utilisé pour faire fonctionner, surveiller, contrôler et rire automatiquement le processus de production.
3. Différentes performances
1. NdFeB lié
Il peut être formé en une seule fois sans traitement secondaire et peut prendre diverses formes complexes d'aimants. L'utilisation du plumeau permet de réduire considérablement la taille et le poids du moteur.
2. Frittage
La température pendant le frittage est appelée température de frittage, et la plage de température entre la température de frittage et la température de surinterprétation de départ est appelée plage de température de frittage. Si la température de frittage et la plage de température de frittage continuent d'augmenter pendant le processus de frittage, le corps vert commencera à se déformer et à se ramollir. Il en résulte une expansion de la surchauffe, ce qui provoque des accidents de frittage.
Produits apparentés
