Magnetwissen – NdFeB-Permanentmagnetmaterialien

NdFeB-Permanentmagnetmaterial wird „Magnetic King“ genannt. Es wurde 1983 entdeckt und begann 1985 mit der Industrialisierung in Japan, China, Europa und den Vereinigten Staaten. Seitdem sind 35 Jahre vergangen. In den letzten 35 Jahren hat sich die globale NdFeB-Permanentmagnetmaterialindustrie kräftig entwickelt, die magnetischen Eigenschaften haben die Rekorde kontinuierlich aktualisiert, die Vielfalt und Güte der Materialien hat weiter zugenommen, industrielle Technologieinnovationen haben sich schnell verändert und die Materialproduktion ist gestiegen schnell.

NdFeB-Permanentmagnete sind tetragonale Kristalle aus Neodym, Eisen und Bor. Je nach Herstellungsverfahren können sie in drei Typen unterteilt werden: gesintertes NdFeB, gebundenes NdFeB und heißgepresstes NdFeB. Aufgrund der unterschiedlichen Produktionsprozesse unterscheiden sie sich erheblich in den magnetischen Produkteigenschaften, der Nachbearbeitung und der Anwendung.

Gesintertes NdFeB

Gesintertes NdFeB ist das größte und am weitesten verbreitete Produkt der NdFeB-Familie. Es wird pulvermetallurgisch hergestellt. Entsprechend der Koerzitivkraft des Produkts wird es in N, M, H, SH, UH, EH und TH unterteilt. Serie. Derzeit hat das kommerziell hergestellte gesinterte NdFeB eine Remanenz von bis zu 1,45 T und eine intrinsische Koerzitivfeldstärke von bis zu 2786 kA/m. Die Arbeitstemperatur liegt je nach Koerzitivkraft zwischen 80 und 200 Grad. Gesintertes NdFeB oxidiert und korrodiert leicht, daher ist eine Oberflächenbehandlung erforderlich. Je nach Umgebungsanforderungen können Phosphatierung, Galvanisierung, chemische Beschichtung, Elektrophorese, Dampfabscheidung und andere Oberflächenbehandlungsverfahren eingesetzt werden. Gängige Beschichtungen wie Zink, Nickel, Nickel-Kupfer-Nickel, Epoxidharz usw.

Gebundenes NdFeB

Gesintertes NdFeB lässt sich nur schwer präzise in eine spezielle Form verarbeiten und ist anfällig für Risse, Beschädigungen und eine schwierige Montage während der Verarbeitung. Um diese Probleme zu lösen, versucht man, den Permanentmagneten zu zerkleinern, mit einem Klebstoff zu vermischen und ihn in einem Magnetfeld zu pressen. Auf diese Weise entstand gebundenes NdFeB. Es bietet die Vorteile niedriger Kosten, hoher Maßgenauigkeit, großer Formfreiheit, guter mechanischer Festigkeit, geringem spezifischem Gewicht usw. und ist auf dem Markt weit verbreitet.

Derzeit gibt es vier Verfahren zur Bildung von gebundenem NdFeB: Kalandrieren, Spritzgießen, Extrudieren und Formpressen, wobei Kalandrieren und Spritzgießen gängiger sind. Gebundene NdFeB-Magnete haben aufgrund der Zugabe einer großen Menge Bindemittel in der Regel nur 80 Prozent der theoretischen Dichte, sodass ihre magnetischen Eigenschaften schwächer sind als die von gesinterten NdFeB-Magneten. Gebundenes NdFeB ist ein isotroper Magnet mit dem gleichen Magnetismus in alle Richtungen, daher ist es praktisch, mehrpolige oder sogar unendlichpolige Integralmagnete herzustellen. (gebundenes NdFeB kann auch zu anisotropen Magneten verarbeitet werden).

Heißgepresstes NdFeB

Heißgepresstes NdFeB kann ähnliche magnetische Eigenschaften wie gesintertes NdFeB erreichen, ohne dass schwere Seltenerdelemente hinzugefügt werden müssen. Es hat die Vorteile einer hohen Dichte, einer hohen Orientierung, einer guten Korrosionsbeständigkeit und einer hohen Koerzitivkraft, aber seine mechanischen Eigenschaften sind nicht gut. Aufgrund des Patentmonopols und der hohen Verarbeitungskosten ist es nur einer Handvoll Unternehmen auf dem Markt gelungen, heißgepresste NdFeB-Produkte in Massenproduktion herzustellen.

Aufgrund der Einschränkungen der Formtechnologie kann heißgepresstes NdFeB derzeit nur zu Ringen verarbeitet werden, und der Anwendungsbereich ist bis zu einem gewissen Grad begrenzt. Derzeit wird es hauptsächlich in Automobil-EPS-Motoren und anderen Bereichen eingesetzt. Heißgepresste NdFeB-Magnete haben hohe magnetische Eigenschaften und das maximale magnetische Energieprodukt in der radialen Richtung des Magnetrings kann 240-360kJ/m3 erreichen. Der Magnetring ist in radialer Richtung ausgerichtet und die radialen magnetischen Eigenschaften sind gleichmäßig, wodurch der Motor ruhig läuft und die Drehmomentabgabe gleichmäßig ist. Gleichzeitig weist es auch eine hohe Hitzebeständigkeit auf und die Betriebstemperatur kann 180 Grad -200 Grad erreichen.

Aufgrund der großen Unterschiede in den magnetischen Eigenschaften und der Formgebung ist die Schnittmenge von gebundenem NdFeB und gesintertem NdFeB nicht groß. Gebundenes NdFeB wird hauptsächlich in den Bereichen Spindelmotoren für Festplattenlaufwerke und Mikromotoren mit kleiner Leistung verwendet. , während gesintertes NdFeB eher in Bereichen wie dem Antrieb von Motoren mit höherer Leistung eingesetzt wird. Aufgrund der begrenzten Form wird heißgepresstes NdFeB nur in EPS für die Automobilindustrie verwendet.