فن آوری و کاربرد آهنربا ndfeb متخلخل

مفهوم آهنربای متخلخل در سال 1957 توسط پروفسور پیتر آیزنمن توسعه یافت و برای اولین بار در ساخت پانل های فتوولتائیک در آلمان و ایالات متحده استفاده شد. مفهوم آهنربای متخلخل مبتنی بر واکنش شیمیایی طبیعی است که هنگام ترکیب یک عنصر با یک هسته غیر مغناطیسی ترکیبی را تشکیل می دهد. با تکنولوژی زینتر شده، خواص مواد مرکز با کیفیت پایین به طور قابل توجهی با تغییر وابسته به دما در دمای پردازش تغییر می‌کند که اوج هدایت حرارتی را در 880 درجه سانتی‌گراد با سرد شدن بعدی در رسانایی حرارتی زیر 810 درجه سانتی‌گراد ایجاد می‌کند که منجر به ایجاد پودر متخلخل با رسانایی حرارتی بالاتر می‌شود. مواد متخلخل جدید همچنین مقاومت فشاری بالایی در دمای اتاق از خود نشان می دهند.

برای بازدید از محصولات ما کلیک کنید: آهنربای متخلخل NdFeB

استفاده از این پوشش ndfeb متخلخل اولین بار برای پوشش فویل های فولادی با هدف بهبود استحکام و عمر خستگی بود. مشخص شد که پوشش دارای مقاومت سایشی بالایی است، با کاهش تنش های حرارتی و مکانیکی برای کاربردهایی که نیاز به بارهای فشاری بالا دارند. بعداً کشف شد که اثر ترکیبی این دو ویژگی منجر به بهبود خروجی الکتریکی فویل‌های فلزی با توانایی تولید یک ظرفیت جریان بزرگ در واحد سطح پوشش شد. توانایی افزایش نیروی فشاری که برای تحمل بار مورد نیاز است، همراه با افزایش اندازه صفحات فلزی، ساخت سازه‌های بسیار بزرگ‌تر با مقاومت کششی بسیار بالاتر از آنچه قبلاً می‌توانست به دست آورد را ممکن می‌سازد. سایر صنایع به زودی این مفهوم را برای پوشش فلزات دیگر با نتایج مشابه به کار بردند.

استفاده از این پوشش متخلخل منحصر به فرد در صنعت تولید نیز مفید است، جایی که کاربرد و عملکرد آهنرباهای دائمی برای عملکرد بسیاری از فرآیندها حیاتی است. علاوه بر مزایایی که قبلاً توضیح داده شد، پوشش متخلخل همچنین استحکام و دوام بیشتری را در مقایسه با روکش غیر مغناطیسی استاندارد ارائه می دهد. استفاده از مواد متخلخل مزایای زیادی نسبت به سایر روش های ساخت دارد. به عنوان مثال، فویل های پخته شده نیازی به استفاده از فلاکس ندارند. علاوه بر این، آنها می توانند 50٪ بهبود سطح رسانایی را در مقایسه با ورقه های فویل غیر مغناطیسی ارائه دهند. این بدان معناست که استفاده از مواد متخلخل به جای لایه‌های فویلی در کاربردهای بار بالا مانند آسیاب‌های ارتعاشی و سنباده‌های ارتعاشی این ماشین‌ها را قادر می‌سازد تا در مدت زمان قابل‌توجهی با راندمان بهینه کار کنند.

با توجه به خواص الکتریکی و مغناطیسی منحصر به فرد مواد زینتر شده، جزء فلزی زینتر شده در این کاربردها توانایی پشتیبانی از ظرفیت جریان بسیار بیشتری نسبت به اجزای غیر تف جوشی را دارد. به طور خاص، فویل های فلزی پخته شده با ضخامت حدود 0.15 برای ارائه یک قابلیت جریان مثبت که این ماشین ها را قادر می سازد به طور مداوم در سطوح بالا کار کنند. علاوه بر این، از آنجایی که ظرفیت حمل فعلی ورق های زینتر شده بسیار بالاتر است، این قطعات توانایی منحصر به فردی را برای رسیدگی به مواد با وزن بیشتر و ضخامت سنج ارائه می دهند.

استفاده از اجزای متخلخل به نوع متفاوتی از پوشش برای دستیابی به خواص مکانیکی مفید نیاز دارد. می توان از یک فرآیند کاربرد دو قسمتی به نام آهنرباهای ndfeb و آبکاری دانه-فلز استفاده کرد. در فرآیند آهنرباهای ndfeb، شکل آهنربای مسطح یک ورق فلزی با یک ماده ساینده پوشانده می‌شود که سطحی دانه‌دار روی ورق آهنربای تخت باقی می‌گذارد. مواد فلزی متخلخل همچنین ممکن است حاوی رنگهایی باشد که هم روی ورق آهنربای مسطح و هم روی سطح صاف فلزی پوشانده شده اند. دانه های آهنرباهای ndfeb می توانند هر اندازه ای داشته باشند، اما معمولاً عرض آنها یک چهارم تا نیم میلی متر است.

در حالی که فرآیندی که در بالا توضیح داده شد تعمیر و نگهداری نسبتاً کم در نظر گرفته می شود، توجه به این نکته مهم است که روغن های مکانیکی و گرد و غبار باید پس از استفاده از اجزای فلزی زینتر شده حذف شوند. اگر این اجزا به درستی نگهداری نشوند، این احتمال وجود دارد که روغن های مکانیکی یا سایر روش ها خشک شوند و زودتر از موعد از کار بیفتند. تف جوشی پلاسمای جرقه ای نیز نگهداری کم در نظر گرفته می شود، اما از آنجایی که فلزات تف جوشی شده باید سطح کافی برای پذیرش ترکیب زینتر شده داشته باشند، لازم است که ترکیب زینتر شده در مدت زمان طولانی اعمال شود. اگر اجزای فلزی متخلخل در معرض رطوبت قرار گیرند، ممکن است ترک هایی ایجاد شود.

این دو فناوری یک روش جایگزین برای دستیابی به اصطکاک القایی بالا و افزایش استحکام با خواص مکانیکی یکسان ارائه می دهند. برخلاف مواد متخلخل، ریزساختار در عملیات حرارتی امکان افزایش قابل توجهی در تشکیل پل‌های مولکولی بزرگ و دانه‌های نانومتری را فراهم می‌کند. این لایه اضافی سطح بسیار بالاتری از استحکام کششی را نسبت به هر فناوری شناخته شده دیگری ارائه می دهد. عملیات حرارتی همچنین قادر به افزایش قابل توجهی در تولید سطوح بالای انرژی مکانیکی است.

آهنرباهای مهندسی شده مبتنی بر ریزساختار ممکن است یک جایگزین عملی برای محصولات فاکتور تراز مغناطیسی nd-fe-b متخلخل فعلی در بازار ارائه دهند. از آنجایی که ذرات موجود در مواد مغناطیسی مهندسی شده بسیار کوچک هستند، خواص مکانیکی آن بسیار بهبود یافته است. ذرات تشکیل‌شده بسیار بزرگ‌تر هستند، که به ذرات مهندسی شده اجازه می‌دهد تا پوسته‌های فلزی توخالی با دانه‌های تقریباً میکرونی تشکیل دهند. سپس این حفره ها با فلز متخلخل nd-Fe-b پر می شوند که هم مقاومت کششی و هم خواص مکانیکی را تا حد زیادی بهبود می بخشد.