Introduzzjoni Qasira Għall-Proċess ta' Diffużjoni tal-Konfini tal-Qamħ

Il-prattikabilità tal-kalamita permanenti tista 'tiġi ġġudikata mill-istabbiltà tar-rimanenzaBr, koerċività intrinsikaHcj, u prodotti ta 'enerġija massima(BH)massimutaħt kundizzjoni esterna. Kalamita ma ogħlaBrjista 'joffri qawwa tal-kamp manjetiku aktar b'saħħtu, imbagħad ogħlaHcjjista 'jservi ħafna aħjar kapaċità kontra l-interferenza. Il-valur ta(BH)massimutirrappreżenta l-abbiltà tal-kalamita permanenti li tipprovdi enerġija manjetostatika. Jista 'jidher mill-figura hawn taħt, għoli(BH)massimukalamita tista 'tforni l-istess qawwa tal-kamp manjetiku b'inqas konsum, allura l-istorja tal-iżvilupp tal-kalamita permanenti hija essenzjalment proċess li jsegwi prestazzjoni ogħla.

Ħafna mill-elementi tad-dinja rari jistgħu jiffurmaw RE₂Fe₁₄B kompost b'Fe u B, u Nd₂Fe₁₄Il-kompost B għandu l-ogħla manjetizzazzjoni ta 'saturazzjoni u kamp ta' anisotropija manjetokristallina funzjonali fost dawn RE₂Fe₁₄komposti B. Lil hinn minn dan, il-volum ta 'riżerva ta' Neodimju fil-qoxra tad-Dinja huwa relattivament abbundanti li jista 'jżomm l-istabbiltà tal-katina tal-provvista u l-vantaġġ fl-ispiża.

Ħafna osservazzjonijiet tal-mikrostruttura jindikaw li jeżistu sitt fażijiet fil-kalamiti tan-Neodimju sinterizzati, imbagħad Nd₂Fe₁₄Il-fażi ewlenija B u l-fażi b'ħafna Nd hija l-aktar magħrufa minħabba l-effetti tagħhom fuq il-prestazzjoni manjetika. Nd₂Fe₁₄Fażi prinċipali B hija l-unika fażi manjetika iebsa fil-kalamita sinterizzata u l-frazzjoni tal-volum tagħha tiddeterminaBru(BH)maxta 'liga Nd-Fe-B. Fażi b'ħafna Nd għandha rwol ewlieni fit-twebbis manjetiku ta 'kalamiti tan-Neodimju sinterizzati. Il-kompożizzjoni, l-istruttura, id-distribuzzjoni u l-morfoloġija tiegħu huma sensittivi ħafna għall-kundizzjonijiet tal-proċess. Fażi b'ħafna Nd hija preferibbilment fil-forma ta 'struttura f'saffi u kontinwa mqassma f'żoni tal-konfini tal-qamħ.

Titjib tal-Koerċività ta' Kalamiti tan-Neodimju Sintered

Ġeneratur tal-enerġija mir-riħ, vettura ġdida tal-enerġija, apparat domestiku li jiffranka l-enerġija, u l-aħħar terminal intelliġenti mobbli huma kollha jeħtieġu kalamiti tan-Neodimju sinterizzat mhux biss għandhom għoli(BH)massimu, iżda għandhom ukoll superjuriHcj. Dejjem hija kwistjoni ewlenija li tittejjebHcjfilwaqt li xorta żżomm għoliBru(BH)massimu.

Il-koerċività intrinsika tal-kalamiti tan-Neodimju sinterizzat hija prinċipalment influwenzata mill-mikrostruttura u l-kompożizzjoni. L-ottimizzazzjoni tal-fokus tal-mikrostruttura fuq ir-raffinament tal-qamħ u ttejjeb id-distribuzzjoni tal-fażi b'ħafna Nd. Il-kompożizzjoni tista 'tiġi ottimizzata billi żżid elementi oħra biex ittejjeb il-kamp ta' anisotropija manjetokristallina tal-qamħ tal-fażi prinċipali. Teżisti relazzjoni pożittiva bejn il-koerċività ta 'kalamiti tan-Neodymium sinterizzati u l-kamp ta' anisotropija manjetokristallina tal-qamħ tal-fażi prinċipali. Jiġifieri, iktar ma jkun għoli l-kamp ta 'anisotropija manjetokristallina tal-qamħ tal-fażi prinċipali, iktar ikun għoli l-koerċività ta' kalamiti tan-Neodimju sinterizzati. L-H_Ata’ Dy₂Fe₁₄B u Tb₂Fe₁₄B huma konsiderevolment ogħla minn Nd₂Fe₁₄B, imbagħad iż-żieda ta 'ammonti żgħar ta' element Dy jew Tb biex tissostitwixxi l-atomu Nd fil-kannizzata tal-fażi prinċipali se tifforma (Nd, Dy)₂Fe₁₄B jew (Nd, Tb)₂Fe₁₄B b'H ogħla_Ali jistgħu jtejbu b'mod effettiv il-koerċività intrinsika. Il-metodi ta 'żieda użati ta' spiss jinkludu proċess ta 'liga tradizzjonali, proċess ta' modifika tal-konfini tal-qamħ, u proċess ta 'diffużjoni tal-konfini tal-qamħ.

Proċess ta' Liga

Il-proċess ta 'liga qed jirreferi biex iżżid ċertu proporzjon ta' HREE Dy jew Tb mal-materja prima ta 'kalamiti tan-Neodimju sinterizzati, allura l-elementi kollha juru omoġenizzazzjoni tal-kompożizzjoni permezz tal-proċess tat-tidwib. Il-mekkaniżmu ta 'koerċività ta' kalamiti tan-Neodimju sinterizzati jindika li d-dominju manjetiku maqlub għandu tendenza li jinnuklea fiż-żoni tal-konfini tal-fażi prinċipali, u d-distribuzzjoni uniformi ta 'HREE tirriżulta f'ħela ta' riżorsi u tiswa. Fuq kollox, l-akkoppjar antiferromanjetiku bejn l-atomi Fe u l-atomi Dy se jiġġenera effett serju ta’ dilwizzjoni manjetika u jiddeterjora sostanzjalmentBru(BH)massimu.

Proċess ta 'Modifikazzjoni tal-Konfini tal-Qamħ

Sabiex jitjieb il-proporzjon ta 'utilizzazzjoni ta' HREE u jiġi evitat effett ta 'dilwizzjoni manjetika, huwa propost proċess ta' modifika tal-konfini tal-qamħ. L-ewwel, proċess ta 'modifika tal-konfini tal-qamħ manifattura Nd₂Fe₁₄B liga prinċipali u liga awżiljarja b'ħafna HREE rispettivament, imbagħad ippressar u sinterizzazzjoni wara t-taħlit ta 'żewġ ligi skond iċ-ċertu proporzjon. Dy u Tb se jinfirxu għall-qamħ tal-fażi prinċipali mill-konfini tal-qamħ matul il-proċess tas-sinterizzazzjoni, u b'hekk jiffurmaw (Nd, Dy)₂Fe₁₄B jew (Nd, Tb)₂Fe₁₄B saffi ta 'twebbis manjetiċi fiż-żoni tal-konfini tal-fażi prinċipali u għalhekk inaqqsu n-nukleazzjoni tad-dominju manjetiku maqlub. Anke proċess ta 'modifika tal-konfini tal-qamħ ippromwova l-proporzjon ta' utilizzazzjoni jew HREE, HREE għadu inevitabbilment jeżisti fl-intern tal-qamħ tal-fażi prinċipali u jagħti lok għal effett ta 'dilwizzjoni manjetika. Il-proċess ta 'modifika tal-konfini tal-qamħ għandu sinifikat illuminanti għall-proċess ta' diffużjoni tal-konfini tal-qamħa sussegwenti.

Proċess ta' Diffużjoni tal-Konfini tal-Qamħ

Il-proċess ta 'diffużjoni tal-konfini tal-qamħ qed jibda billi jintroduċi saff HREE mal-wiċċ tal-kalamita, imbagħad jesperjenza trattament bis-sħana bil-vakwu 'l fuq mill-punt tat-tidwib tal-fażi b'ħafna Nd. Għalhekk, l-element HREE jinfirex fil-kalamita tul il-konfini u l-forma tal-qamħ (Nd, Dy, Tb)₂Fe₁₄B struttura tal-qalba-qoxra madwar qamħ tal-fażi prinċipali. Imbagħad il-kamp tal-anisotropija tal-fażi prinċipali se jissaħħaħ, sadanittant, il-fażi tal-konfini tal-qamħ issir aktar kontinwa u dritta li ddgħajjef l-akkoppjar ta 'skambju manjetiku bejn il-fażijiet ewlenin. L-iktar karatteristika sinifikanti tal-proċess tad-diffużjoni tal-konfini tal-qamħ hija li tippermetti li tiżdied il-kalamitaHcjfilwaqt li fl-istess ħin iżżomm għoliBr. B'differenza mill-proċess ta 'liga, l-elementi HREE m'għandhomx għalfejn jidħlu fil-fażi prinċipali, u b'hekk joħolqu tnaqqis kbir fl-ammont ta' HREE u l-prezz tal-ispiża f'kalamiti tan-Neodimju sinterizzati b'koerċività għolja konvenzjonali. Il-konfini tal-qamħ huwa kapaċi wkoll jimmanifattura xi gradi ġodda li qabel kienu inkonċepibbli permezz ta 'proċess ta' liga, bħal N54SH u N52UH.

It-trattament tad-diffużjoni tal-konfini tal-qamħ se jiġi implimentat wara l-proċess tal-magni. Is-saff HREE jista 'jinkiseb permezz ta' bexx, depożizzjoni fiżika tal-fwar (PVD), elettroforeżi, u evaporazzjoni termali.

Limitazzjonijiet tal-Proċess ta' Diffużjoni tal-Konfini tal-Qamħ

Il-proċess ta 'diffużjoni tal-konfini tal-qamħ huwa prinċipalment ristrett mill-ħxuna tal-kalamita, u l-grad ta' titjib tal-koerċività intrinsika jonqos hekk kif tiżdied il-ħxuna. Jgħollu t-temperatura tad-diffużjoni jew itawlu l-ħin tad-diffużjoni jistgħu jagħtu spinta lill-fond u l-konċentrazzjoni tal-HREE mxerrda, imbagħad jippromwovu l-frazzjoni tal-volum tal-istruttura tal-qalba tal-qoxra tal-HREE. Madankollu, it-temperatura tad-diffużjoni eċċessiva u l-ħin se jirriżultaw fit-tkabbir tal-qamħ tal-fażi prinċipali, sadanittant, l-istruttura tal-fażi u d-distribuzzjoni tal-fażi b'ħafna Nd se jinbidlu wkoll.