La raison pour laquelle le NdFeB se démagnétise dans un environnement à haute température est déterminée par sa propre structure physique. La raison pour laquelle un aimant peut générer un champ magnétique est que les électrons transportés par la substance elle-même tournent autour de l'atome conformément à la direction, générant ainsi une force de champ magnétique, qui à son tour affecte les affaires environnantes. Cependant, la rotation des électrons autour des atomes dans une direction prédéterminée est également limitée par les conditions de température. Différents matériaux magnétiques peuvent résister à différentes températures. Si la température est trop élevée, les électrons s’écarteront de leur orbite d’origine, provoquant le chaos. Le champ magnétique local du matériau sera perturbé, entraînant une démagnétisation.
Comment améliorer la démagnétisation à haute température du NdFeB
Solution:
Améliorer la résistance aux températures élevées des aimants permanents NdFeB liés : en ajoutant un élément d'alliage Co pour remplacer Fe dans la phase Nd2Fe14B, la Tc de l'aimant peut être augmentée. Cependant, un excès de Co augmente non seulement le coût des matériaux, mais réduit également l'induction magnétique résiduelle et le produit énergétique maximal des matériaux à aimants permanents.
La méthode pour améliorer la résistance à la température des aimants NdFeB frittés est la suivante : les terres rares lourdes Tb et Dy peuvent augmenter considérablement le champ d'anisotropie des aimants NdFeB, en ajoutant des éléments de terres rares lourdes (HRE), tels que Dy et Tb, pour remplacer 2:14 : Nd dans la phase 1 forme une phase (HRE, Nd) 2Fe14B (HRE=Dy, Tb) avec un champ d'anisotropie magnétique plus élevé. En raison du couplage antiferromagnétique entre les atomes de terres rares lourdes et les atomes de Fe, l'ajout de terres rares lourdes entraîne une diminution de la rémanence et du produit énergétique de l'aimant et augmente le coût.
La technologie de diffusion aux limites des grains apparue au début du 21e siècle constitue une avancée majeure dans le domaine de la fabrication d’aimants permanents aux terres rares. Il infiltre les éléments de terres rares lourdes ou les alliages de terres rares dans l'aimant sous forme de diffusion aux limites des grains, tout en augmentant efficacement la force coercitive de l'aimant, il réduit considérablement la teneur en terres rares lourdes et améliore le rapport coût-performance.
Selon le mécanisme de force coercitive des aimants permanents NdFeB frittés, le domaine de magnétisation inverse est d'abord formé à la surface du grain, de sorte que la surface du grain est le maillon le plus faible de l'aimant, et l'augmentation du champ d'anisotropie sur la surface du grain peut retarder la formation du domaine de magnétisation inverse formé, augmentant ainsi la force coercitive de l'aimant entier. La diffusion aux limites des grains utilise initialement la substance simple ou le composé d'éléments de terres rares lourdes Tb et Dy comme agent diffusant. Grâce au traitement thermique de diffusion, les terres rares lourdes pénètrent dans l'aimant depuis la surface de l'aimant le long du joint de grain et se répartissent sur le joint de grain et la surface du grain pour améliorer l'aimant NdFeB. Tenace. La température du traitement de diffusion est généralement supérieure au point de fusion de la phase riche en terres rares au niveau des joints de grains dans l'aimant Nd-Fe-B, et la phase liquide riche en terres rares est propice à la diffusion rapide des éléments. le long de la limite des grains. La diffusion aux limites des grains distribue les terres rares lourdes dans les joints des grains et pénètre rarement dans les grains, de sorte que la force coercitive peut être augmentée tandis que les effets néfastes des terres rares lourdes sur la rémanence peuvent être réduits, et d'excellentes propriétés magnétiques complètes peuvent être obtenues. De plus, des études ont montré que lorsque le moteur et le générateur fonctionnent, l'environnement à haute température rend la surface de l'aimant préférentiellement démagnétisée, de sorte que la couche superficielle de l'aimant doit avoir une force coercitive plus élevée que le noyau. Le processus de diffusion aux limites des grains peut produire des aimants avec une répartition inégale des terres rares lourdes à l’échelle macroscopique. La couche superficielle de l'aimant est enrichie de terres rares lourdes pour fournir une force coercitive élevée, tandis que le noyau de l'aimant ne contient qu'une petite quantité de terres rares lourdes pour maintenir une rémanence élevée. Par conséquent, la technologie de diffusion aux limites des grains permet non seulement une utilisation plus efficace des terres rares lourdes, mais permet également d'obtenir en même temps une force coercitive élevée et un produit d'énergie magnétique élevée. Dans la production industrielle actuelle, l'épaisseur de la plupart des aimants traités par diffusion intergranulaire est inférieure à 4 mm, et rarement supérieure à 8 mm.
