NdFeB चुंबक कैसे बनाएं

नियोडिमियम चुंबक कैसे बनाए जाते हैं?

Sintered नियोडिमियम चुंबक को कच्चे माल को इंडक्शन मेल्टिंग फर्नेस में वैक्यूम या अक्रिय वातावरण के तहत पिघलाकर तैयार किया जाता है, फिर स्ट्रिप कास्टर में संसाधित किया जाता है और Nd-Fe-B मिश्र धातु पट्टी बनाने के लिए ठंडा किया जाता है। मिश्र धातु की पट्टियों को कई माइक्रोन व्यास के साथ एक महीन पाउडर बनाने के लिए पाउडर किया जाता है। महीन पाउडर को बाद में एक अभिविन्यास चुंबकीय क्षेत्र में संकुचित किया जाता है और घने पिंडों में sintered किया जाता है। फिर पिंडों को विशिष्ट आकृतियों, सतह पर उपचारित और चुंबकित करने के लिए मशीनीकृत किया जाता है।

वजन

योग्य कच्चे माल का वजन सीधे चुंबक संरचना की सटीकता से संबंधित है। कच्चे माल की शुद्धता या कच्चे माल की शुद्धता और रासायनिक संरचना की स्थिरता उत्पाद की गुणवत्ता की नींव है। sintered नियोडिमियम चुंबक सामान्य रूप से लागत के कारण प्रैसेओडिमियम-नियोडिमियम Pr-Nd मिस्चमेटल, लैंथानम-सेरियम La-Ce मिस्चमेटल, और डिस्प्रोसियम आयरन Dy-Fe मिश्र धातु जैसी दुर्लभ पृथ्वी मिश्र धातु का चयन करते हैं। फेरोअलॉय तरीके से उच्च गलनांक तत्व बोरोन, मोलिब्डेनम, या नायोबियम जोड़े जाते हैं। कच्चे माल की सतह पर जंग परत, समावेश, ऑक्साइड और गंदगी को माइक्रोब्लास्टिंग मशीन द्वारा हटाने की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, बाद की पिघलने की प्रक्रिया में दक्षता को पूरा करने के लिए कच्चा माल उपयुक्त आकार में होना चाहिए। नियोडिमियम में कम वाष्प दबाव और सक्रिय रासायनिक गुण होते हैं, फिर दुर्लभ पृथ्वी धातु में पिघलने की प्रक्रिया के दौरान एक निश्चित डिग्री की वाष्पीकरण हानि और ऑक्सीकरण हानि होती है, इसलिए, sintered नियोडिमियम चुंबक की वजन प्रक्रिया को चुंबक संरचना की सटीकता सुनिश्चित करने के लिए अतिरिक्त दुर्लभ पृथ्वी धातु जोड़ने पर विचार करना चाहिए।

पिघलना और पट्टी कास्टिंग

पिघलना और पट्टी कास्टिंग संरचना, क्रिस्टलीय अवस्था और चरण के वितरण के लिए महत्वपूर्ण है, इस प्रकार बाद की प्रक्रिया और चुंबकीय प्रदर्शन को प्रभावित करती है। कच्चे माल को एक वैक्यूम या अक्रिय वातावरण के तहत मध्यम और निम्न आवृत्ति प्रेरण पिघलने के माध्यम से पिघली हुई अवस्था में गर्म किया जाता है। जब मिश्र धातु पिघल समाजीकरण, निकास और स्लैगिंग का एहसास हो जाता है, तो कास्टिंग को संसाधित किया जा सकता है। एक अच्छी कास्ट इनगोट सूक्ष्म संरचना में अच्छी तरह से विकसित और महीन आकार के स्तंभ क्रिस्टल होने चाहिए, फिर Nd-समृद्ध चरण को अनाज की सीमा के साथ वितरित करना चाहिए। इसके अलावा, कास्ट इनगोट सूक्ष्म संरचना α-Fe चरण से मुक्त होनी चाहिए। Re-Fe चरण आरेख इंगित करता है कि धीमी गति से ठंडा होने के दौरान α-Fe चरण का उत्पादन करने के लिए दुर्लभ पृथ्वी टर्नरी मिश्र धातु अपरिहार्य है। α-Fe चरण के कमरे के तापमान के नरम चुंबकीय गुण चुंबक के चुंबकीय प्रदर्शन को गंभीर रूप से नुकसान पहुंचाएंगे, इस प्रकार तेजी से ठंडा करके इसे बाधित किया जाना चाहिए। α-Fe चरण के उत्पादन को बाधित करने के लिए वांछित तेजी से ठंडा करने के प्रभाव को पूरा करने के लिए, शोवा डेनको के. के. ने स्ट्रिप कास्टिंग टेक्नोलॉजी विकसित की और जल्द ही उद्योग के भीतर नियमित तकनीक बन गई। Nd-समृद्ध चरण का समान वितरण और α-Fe चरण पर निरोधात्मक प्रभाव दुर्लभ पृथ्वी की कुल सामग्री को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है जो उच्च प्रदर्शन चुंबक और लागत में कमी के निर्माण के लिए अनुकूल है।

हाइड्रोजन डिक्रेपिटेशन

दुर्लभ पृथ्वी धातु, मिश्र धातुओं, या अंतर-धात्विक यौगिकों और हाइड्राइड के भौतिक-रासायनिक गुणों का हाइड्रोजनीकरण व्यवहार हमेशा दुर्लभ पृथ्वी अनुप्रयोग पर महत्वपूर्ण मुद्दा रहा है। Nd-Fe-B मिश्र धातु इनगोट भी बहुत मजबूत हाइड्रोजनीकरण प्रवृत्ति प्रदर्शित करता है। हाइड्रोजन परमाणु अंतर-धात्विक यौगिक मुख्य चरण और Nd-समृद्ध अनाज सीमा चरण के बीच अंतर-धात्विक साइट में प्रवेश करते हैं और अंतर-धात्विक यौगिक बनाते हैं। फिर अंतर-परमाणु दूरी बढ़ जाती है और जाली की मात्रा का विस्तार होता है। परिणामी आंतरिक तनाव अनाज सीमा क्रैकिंग (अंतर-दानेदार फ्रैक्चर), क्रिस्टल फ्रैक्चर (पार-क्रिस्टलीय फ्रैक्चर), या नमनीय फ्रैक्चर का उत्पादन करेगा। ये डिक्रेपिटेशन चटचटाहट के साथ आते हैं और इसलिए इसे हाइड्रोजन डिक्रेपिटेशन के रूप में जाना जाता है। sintered नियोडिमियम चुंबक की हाइड्रोजन डिक्रेपिटेशन प्रक्रिया को एचडी प्रक्रिया के रूप में भी संदर्भित किया जाता है। हाइड्रोजन डिक्रेपिटेशन प्रक्रिया में उत्पन्न अनाज सीमा क्रैकिंग और क्रिस्टल फ्रैक्चर ने बनाया NdFeB कोर्स पाउडर बहुत नाजुक और बाद की जेट मिलिंग प्रक्रिया के लिए अत्यधिक फायदेमंद है। जेट मिलिंग प्रक्रिया की दक्षता बढ़ाने के अलावा, हाइड्रोजन डिक्रेपिटेशन प्रक्रिया भी महीन पाउडर के औसत पाउडर आकार को समायोजित करने के लिए अनुकूल है।

जेट मिलिंग

जेट मिलिंग पाउडर प्रक्रिया में सबसे व्यावहारिक और कुशल समाधान साबित हुआ है। जेट मिलिंग अक्रिय गैस के एक उच्च गति जेट का उपयोग करके मोटे पाउडर को सुपरसोनिक वेग तक तेज करता है और पाउडर को एक-दूसरे में प्रभावित करता है। पाउडर प्रक्रिया का मूल उद्देश्य उपयुक्त औसत कण आकार और कण आकार वितरण की तलाश करना है। उपरोक्त विशेषताओं का अंतर मैक्रोस्कोपिक पैमाने में विभिन्न विशेषताओं को प्रदर्शित करता है जो सीधे पाउडर भरने, अभिविन्यास, संकुचन, डिमोल्डिंग और sintering प्रक्रिया में उत्पन्न सूक्ष्म संरचना पर प्रभाव डालते हैं, उसके बाद sintered नियोडिमियम चुंबक के चुंबकीय प्रदर्शन, यांत्रिक गुणों, थर्मोइलेक्ट्रिसिटी और रासायनिक स्थिरता को संवेदनशील रूप से प्रभावित करते हैं। आदर्श सूक्ष्म संरचना चिकनी और पतली अतिरिक्त चरण से घिरे महीन और एकसमान मुख्य चरण अनाज है। इसके अलावा, मुख्य चरण अनाज की आसान चुंबकीयकरण दिशा को यथासंभव अभिविन्यास दिशा के साथ व्यवस्थित किया जाना चाहिए। रिक्तियां, बड़े अनाज, या नरम चुंबकीय चरण आंतरिक बल में काफी कमी लाएगा। विचुंबकन वक्र की रिमेन्सेंस और स्क्वायरनेस एक साथ कम हो जाएगी जबकि अनाज की आसान चुंबकीयकरण दिशा अभिविन्यास दिशा से विचलित हो जाती है। इस प्रकार, मिश्र धातुओं को 3 से 5 माइक्रोन व्यास तक के एकल-क्रिस्टल कण में pulverize किया जाना चाहिए।

संकुचन

चुंबकीय क्षेत्र अभिविन्यास संकुचन को चुंबकीय पाउडर और बाहरी चुंबकीय क्षेत्र के बीच बातचीत का उपयोग करने के लिए संदर्भित किया जाता है ताकि पाउडर को आसान चुंबकीयकरण दिशा के साथ संरेखित किया जा सके और इसे अंतिम चुंबकीयकरण दिशा के अनुरूप बनाया जा सके। चुंबकीय क्षेत्र अभिविन्यास संकुचन एनिसोट्रोपिक चुंबक के निर्माण का सबसे आम तरीका है। Nd-Fe-B मिश्र धातु को पिछली जेट मिलिंग प्रक्रिया में एकल क्रिस्टल कण में कुचल दिया गया है। एकल क्रिस्टल कण अक्षीय एनिसोट्रॉपी है और उनमें से प्रत्येक में केवल एक आसान चुंबकीयकरण दिशा है। बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की कार्रवाई के तहत ढीले ढंग से भरे हुए मोल्ड में ढीले ढंग से भरे जाने के बाद चुंबकीय पाउडर बहु-डोमेन से एकल डोमेन में बदल जाएगा, फिर घूमने या हिलने के माध्यम से अपनी आसान चुंबकीयकरण दिशा c-अक्ष को बाहरी चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के अनुरूप होने के लिए समायोजित करेगा। मिश्र धातु पाउडर का C-अक्ष मूल रूप से संकुचन प्रक्रिया के दौरान अपनी व्यवस्था की स्थिति को बनाए रखता है। compacted भागों को demolding से पहले demagnetization उपचार करना चाहिए। संकुचन प्रक्रिया का सबसे महत्वपूर्ण सूचकांक अभिविन्यास डिग्री है। sintered नियोडिमियम चुंबक की अभिविन्यास डिग्री विभिन्न कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है, जिसमें अभिविन्यास चुंबकीय क्षेत्र की ताकत, कण आकार, स्पष्ट घनत्व, संकुचन विधि, संकुचन दबाव, आदि शामिल हैं।

सिन्टरिंग

sintering प्रक्रिया के बाद उच्च वैक्यूम या शुद्ध अक्रिय वातावरण के तहत संसाधित होने के बाद संकुचित भाग का घनत्व सिद्धांत घनत्व के 95% से अधिक प्राप्त कर सकता है। इसलिए, sintered नियोडिमियम चुंबक में रिक्तियां बंद हो जाती हैं जिसने चुंबकीय प्रवाह घनत्व और रासायनिक स्थिरता की एकरूपता सुनिश्चित की। चूंकि sintered नियोडिमियम चुंबक के स्थायी चुंबकीय गुण इसकी अपनी सूक्ष्म संरचना से निकटता से संबंधित हैं, sintering प्रक्रिया के बाद गर्मी उपचार भी चुंबकीय प्रदर्शन, विशेष रूप से आंतरिक बल के समायोजन के लिए महत्वपूर्ण है। Nd-समृद्ध अनाज सीमा चरण तरल चरण के रूप में कार्य कर रहा है जो sintering प्रतिक्रिया को बढ़ावा देने और मुख्य चरण अनाज पर सतह दोषों को बहाल करने में सक्षम है। नियोडिमियम चुंबक का sintering तापमान आमतौर पर 1050 से 1180 डिग्री सेल्सियस तक होता है। अत्यधिक तापमान अनाज वृद्धि और आंतरिक बल में कमी का कारण होगा। आदर्श आंतरिक बल, विचुंबकन वक्र की स्क्वायरनेस, और उच्च तापमान अपरिवर्तनीय नुकसान प्राप्त करने के लिए, sintered नियोडिमियम चुंबक को आमतौर पर 900 और 500 डिग्री सेल्सियस पर दो-चरण तड़के गर्मी उपचार की प्रक्रिया करने की आवश्यकता होती है।

मशीनिंग

मध्यम आकार के नियमित आकार के अलावा, sintered नियोडिमियम चुंबक चुंबकीय क्षेत्र अभिविन्यास संकुचन प्रक्रिया में तकनीकी सीमाओं के कारण एक बार में सीधे आवश्यक आकार और आयामी सटीकता को प्राप्त करना मुश्किल है, इस प्रकार, मशीनिंग sintered नियोडिमियम चुंबक के लिए एक अपरिहार्य प्रक्रिया है। एक विशिष्ट सेरमेट सामग्री के रूप में, sintered नियोडिमियम चुंबक काफी कठोर और भंगुर है, फिर पारंपरिक मशीनिंग तकनीक के बीच इसकी मशीनिंग प्रक्रिया के लिए केवल काटने, ड्रिलिंग और पीसने को लागू किया जा सकता है। ब्लेड काटने में आमतौर पर हीरे से लेपित या सीबीएन लेपित ब्लेड का उपयोग किया जाता है। तार काटने और लेजर काटने विशेष आकार के चुंबक की मशीनिंग के लिए अच्छी तरह से अनुकूल हैं, लेकिन इस बीच कम उत्पादन दक्षता और उच्च प्रसंस्करण लागत का आरोप लगाया जाता है। sintered नियोडिमियम चुंबक की ड्रिलिंग प्रक्रिया में मुख्य रूप से हीरे और लेजर को अपनाया जाता है। जब रिंग चुंबक का आंतरिक छेद 4 मिमी से बड़ा होता है, तो ट्रेपनिंग प्रक्रिया का चयन करना आवश्यक होता है। ट्रेपनिंग प्रक्रिया में उप-उत्पाद के रूप में, ट्रेपेंड कोर का उपयोग अन्य उपयुक्त छोटे चुंबक के निर्माण के लिए किया जा सकता है और इस प्रकार सामग्री उपयोग अनुपात को काफी बढ़ा सकता है। कॉपी पीसने के लिए पीसने का पहिया पीसने की सतह के आधार पर निर्मित होता है।