È inimmaginabile che l'industria cinese dei magneti abbia un grande volume e un rapido sviluppo nel campo dei magneti permanenti a livello mondiale. Attualmente, la Cina è pienamente in grado di accettare ordini di magneti permanenti da parte di utenti globali, non solo in termini di quantità, ma anche di qualità, cosa che era del tutto impossibile più di dieci anni fa.
Sebbene la tecnologia dei magneti NdFeb sinterizzati sia stata sviluppata per oltre 40 anni e sia diventata sempre più matura, il prodotto di energia magnetica ottenuto è molto vicino al valore teorico (64MGOe), ma la ricerca e lo sviluppo della tecnologia correlata non si sono fermati. Con il continuo miglioramento del livello tecnico, anche gli standard tecnici del nostro Paese, di generazione in generazione, sono stati aggiornati e iterati. Vi presento in dettaglio lo sviluppo e l'evoluzione dello standard nazionale NdFeB sinterizzato del mio Paese e il principale processo di preparazione.
I successivi standard nazionali di NdFeB sinterizzato nel mio Paese sono i seguenti:
GB/T 13560-1992
GB/T13560-2000
GB/T13560-2009
GB/T 13560-2017
L'attuale standard nazionale per l'NdFeB sinterizzato è stato promulgato dall'Amministrazione generale per la supervisione della qualità, l'ispezione e la quarantena e dal Comitato di standardizzazione il 14 ottobre 2017. Lo standard è stato implementato nel maggio 2018. Rispetto a GB/T 13560-2009, la nuova versione dello standard nazionale aggiunge termini tecnici relativi alle terre rare, nuovi esempi di grado di carattere, regolamenti sui metodi di prova e intervalli di parametri di quadratura, ecc.
In effetti, lo sviluppo del marchio dell'acciaio magnetico del mio Paese può essere individuato a partire dall'aggiornamento dell'iterazione dello standard nazionale:
GB/T 13560-1992
La prima generazione di GB/T 13560-1992 è stata formulata in pieno riferimento all'allora standard internazionale IEC 404-8-1 (1986). A causa della tecnologia limitata dell'epoca, i magneti nazionali di alta qualità erano ben lontani dal raggiungere il livello avanzato del mondo, quindi c'erano alcune limitazioni tecniche. Lo stesso vale per lo standard sull'acciaio magnetico.
GB/T13560-2000
GB/T 13560-2000, lo standard di prestazione dell'acciaio magnetico è ancora in fase arretrata. Tuttavia, nella versione di GB/T 13560-2000, il mio Paese ha iniziato ad avere i propri requisiti per le norme del marchio. Ad esempio, la forza coercitiva è suddivisa in sei marce: N, M, H, SH, UH e EH.
GB/T13560-2009
Nel GB/T 13560-2009 è stato aggiunto l'ingranaggio TH (cioè AH). In altre parole, d'ora in poi gli standard del nostro Paese supereranno gradualmente lo standard internazionale IEC 60404-8-1-2015. La forza coercitiva ha raggiunto i 2786kA/m e sono stati aggiunti nuovi contenuti correlati, come le note sui gradi dei caratteri.
I requisiti per la forza coercitiva intrinseca in GB/T 13560-2017 vanno da 875kA/m a 2786kA/m, mentre lo standard internazionale IEC 60404-8-1-2015 richiede la forza coercitiva intrinseca Hcj, un indicatore chiave dei materiali a magnete permanente. I requisiti vanno da 900kA/m a 2400kA/m. In termini di questo indice tecnico, il campo di applicazione degli standard nazionali del mio Paese ha coperto completamente gli standard internazionali, e il campo di applicazione è più ampio e universale. lo standard nazionale del mio Paese divide la forza coercitiva in sette marce: N, M, H, SH, UH, EH e TH. Per quanto riguarda il metodo di prova, la norma GB/T 13560-2017 stabilisce che N, M, H, SH, Il metodo di rilevamento dell'acciaio magnetico UH deve essere eseguito secondo la norma GB/T 3217, mentre il metodo di rilevamento di EH e TH deve essere eseguito secondo la norma GB/T 29628. Inoltre, sono stati aggiunti nuovi mezzi tecnici e metodi di prova al GB/T 13560-2017.
Infatti, ogni aggiornamento delle norme tecniche e ogni iterazione degli indicatori di progetto non è solo la garanzia fondamentale della qualità dei magneti permanenti nel mio Paese, ma anche la prova del duro lavoro di generazioni di magneti permanenti. Questo è il processo di sviluppo dello standard nazionale NdFeB sinterizzato del mio Paese, quindi qual è il processo di preparazione dei magneti permanenti NdFeB sinterizzati?
Attualmente, i metodi di preparazione comunemente utilizzati nell'industria nazionale dell'NdFeB sinterizzato includono: sinterizzazione di una singola lega, sinterizzazione di polvere a doppia lega e infiltrazione dei confini del grano.
1) Metodo a lega singola:
Settori come l'elettronica 3C, l'intelligenza artificiale, i motori a bassa potenza e le biciclette elettriche utilizzano generalmente un metodo a lega singola, ovvero le materie prime vengono fuse direttamente e pressate a polvere e sinterizzate. Attualmente, la forza coercitiva più elevata di una singola lega nel settore può raggiungere l'ingranaggio AH, ma poiché il costo è troppo elevato, è necessaria una grande quantità di materiali pesanti di terre rare, per cui il metodo della doppia lega è generalmente utilizzato per una forza coercitiva così elevata. I gradi attualmente disponibili per una singola lega sono: 56M (versione ad alta remanenza), 20AH (versione ad alta forza coercitiva).
2) Metodo a doppia lega:
L'energia eolica, i motori industriali e altri settori adottano generalmente il metodo della doppia lega. Questi settori hanno requisiti più elevati per quanto riguarda la forza coercitiva e la remanenza e le specifiche sono più ampie, il che non favorisce la penetrazione. Pertanto, il metodo più importante attualmente utilizzato nell'industria è il metodo a doppia lega e il metodo a singola lega. Nel 1990, i ricercatori hanno proposto un nuovo processo a doppia lega, che consiste nel preparare magneti NdFeB fondendo due leghe principali. Le due leghe vengono frantumate in polvere grossolana e mescolate in una certa proporzione; la dimensione delle particelle richiesta viene ottenuta con un mulino a getto o un mulino a sfere. Quindi si procede alla formazione dell'orientamento del campo magnetico e alla sinterizzazione per ottenere un magnete. Attualmente, i gradi che possono essere preparati con il metodo della doppia lega includono: grado UH ad altissima forza coercitiva, grado SH ad altissima forza coercitiva e il prodotto ad energia magnetica massima BH(max) può raggiungere addirittura 48MGOe.
3) Metodo dell'infiltrazione dei confini dei grani:
Attualmente, l'industria automobilistica delle nuove energie utilizza generalmente materiali a magneti permanenti NdFeB come magneti preferiti per i motori e i compressori dell'aria condizionata. Inoltre, anche gli ascensori a risparmio energetico, le biciclette elettriche e altri settori utilizzeranno questo metodo. L'obiettivo è risparmiare ulteriormente sui costi. Il metodo dell'infiltrazione nel bordo del grano sfrutta principalmente il principio della diffusione degli elementi per consentire agli elementi (come Dy e Tb) che favoriscono il miglioramento dell'anisotropia dei cristalli magnetici della lega di entrare nel bordo del grano e modificare la composizione dell'interfaccia della fase del bordo del grano, aumentando così il campo di anisotropia locale. L'inibizione della nucleazione di domini inversi ai confini dei grani può aumentare la forza coercitiva dei materiali [8]. Attualmente, i gradi che possono essere ottenuti attraverso la tecnologia della diffusione dei confini dei grani includono: 54SH, 48UH, 38UH, 38SH, 38AH... ecc.
Punti di conoscenza supplementari:
1. Nella norma nazionale, il metodo di prova del coefficiente di temperatura di remanenza del materiale e del coefficiente di temperatura della forza coercitiva intrinseca deve essere eseguito secondo le disposizioni di GB/T 24270; il metodo di prova del rivestimento deve essere eseguito secondo le disposizioni di GB/T 34491;
2. Il prodotto massimo di energia magnetica dei magneti permanenti SmCo può raggiungere 35MGOe, mentre il prodotto massimo teorico di energia magnetica dei magneti permanenti NdFeB è di 64MGOe.
Qual è la differenza tra il magnete NdFeB legato e il magnete NdFeb sinterizzato?
1. NdFeB legato
Il NdFeB legato, composto da Nd2Fe14B, è un magnete sintetico. I magneti NdFeB legati sono magneti realizzati mescolando polvere magnetica NdFeB e legante, mediante "stampaggio a compressione" o "stampaggio a iniezione".
I magneti legati hanno un'elevata precisione dimensionale, possono essere trasformati in componenti magnetici con forme relativamente complesse e hanno le caratteristiche di stampaggio unico e orientamento multipolare. L'NdFeB legato ha un'elevata resistenza meccanica e può essere modellato insieme ad altri componenti di supporto durante lo stampaggio.
2. Sinterizzazione
La sinterizzazione, che si riferisce alla trasformazione di materiali in polvere in corpi densi, è un processo tradizionale. Da tempo si utilizza questo processo per produrre ceramica, metallurgia delle polveri, materiali refrattari, materiali ad altissima temperatura, ecc.
In generale, il corpo denso ottenuto dalla sinterizzazione dopo la formazione della polvere è un materiale policristallino e la sua microstruttura è composta da cristalli, corpi di vetro e pori. Il processo di sinterizzazione influisce direttamente sulla dimensione dei grani, sulla dimensione dei pori e sulla forma e distribuzione dei confini dei grani nella microstruttura, che a sua volta influisce sulle proprietà del materiale.
2. Diversi usi
1. NdFeB legato
Il materiale magnetico permanente legato a NdFeB si ottiene aggiungendo polvere magnetica NdFeB al legante. Da quando questo materiale è stato sviluppato con successo nel 1988, il suo sviluppo è stato molto rapido e la sua produzione è aumentata in modo esponenziale. Come materiale magnetico permanente ad alte prestazioni, soddisfa i requisiti di sviluppo a breve termine, piccolo, leggero e sottile dei prodotti elettronici contemporanei. trend.
2. Sinterizzazione
Attrezzature e automazione su larga scala. Prima dell'inizio degli anni '70, la macchina di sinterizzazione più grande del mio Paese era di 75 m2. All'inizio degli anni '80, il mio Paese ha introdotto una macchina di sinterizzazione di 450 m2 e le relative attrezzature di supporto a Baosteel, introducendo al contempo la tecnologia di produzione della macchina di sinterizzazione. Entro il 2007, il mio Paese ha costruito 72 serie di macchine di sinterizzazione da 180 m2 e le relative strutture di supporto a Baosteel, Anshan Iron and Steel, Wuhan Iron and Steel e in altri luoghi.
L'area totale di sinterizzazione raggiunge i 221216 m2 e la superficie media di una singola macchina di sinterizzazione è di 295 m2. Le attrezzature tecnologiche e il livello di automazione delle macchine di sinterizzazione di grandi e medie dimensioni messe in produzione nel mio Paese a partire dal 1989 sono stati migliorati, e sono stati realizzati un rilevamento e un controllo del processo relativamente completi, e un sistema di controllo computerizzato è utilizzato per operare automaticamente, monitorare, controllare e ridere nel processo di produzione. gestire.
3. Prestazioni diverse
1. NdFeB legato
Può essere formato in un'unica volta, senza lavorazioni secondarie, e può essere realizzato in varie forme complesse di magneti. Utilizzando lo spolverino, è possibile ridurre notevolmente le dimensioni e il peso del motore.
2. Sinterizzazione
La temperatura durante la sinterizzazione è chiamata temperatura di sinterizzazione e l'intervallo di temperatura tra la temperatura di sinterizzazione e la temperatura di sovrasinterizzazione iniziale è chiamato intervallo di temperatura di sinterizzazione. Se la temperatura di sinterizzazione e l'intervallo di temperatura di sinterizzazione continuano ad aumentare durante il processo di sinterizzazione, il corpo verde inizierà a deformarsi e a rammollirsi. L'espansione da surriscaldamento provoca incidenti di sinterizzazione.
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