Sagawa, Hadjipanayis e Croat descobriram independentemente com base em Nd-Fe-B ímãs permanentes de terras raras quase simultaneamente em 1984. A fase principal deste material é Nd2Fe14B e seus produtos de energia máxima atingiram 280kJ / m3 naquela época. Além da temperatura relativamente mais baixa de Curie, Nd2Fe14B é um material de ímã permanente ideal e promissor. O desenvolvimento bem sucedido de Ímãs de neodímio anunciou o nascimento dos ímãs permanentes de terras raras de terceira geração. Os ímãs de neodímio sinterizado, também conhecidos como ímãs Neo, oferecem o poder magnético mais forte da atualidade. Eles são particularmente adequados para a produção de alto volume na variedade de formas e tamanhos. O controle dimensional preciso pode ser obtido nos processos de usinagem. Com essas vantagens, os ímãs de neodímio sinterizados têm sido amplamente aplicados em muitos campos comerciais, como motores de alto desempenho, motores DC sem escova, separadores magnéticos, imagem por ressonância magnética (MRI), sensores, alto-falantes, eletrônicos de consumo e energia verde.
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Categorias de forma de ímãs de neodímio sinterizado
Propriedades magnéticas de ímãs de neodímio sinterizado
Os graus de ímãs de neodímio sinterizados são comumente definidos através da letra N + número + letra. A letra N é a abreviatura e representa o elemento de terras raras Neodímio. O número representa o (BH)max do ímã na unidade CGS “Mega-Gauss Oersted” (MOGe). Há talvez uma ou duas letras marcadas no final que determinam o Hcj e a temperatura máxima de operação dos ímãs de neodímio sinterizado. M (médio), H (alto), H (alto), SH (super alto), UH (ultra alto), EH (extremo alto) e AH (alto anormal) devem ser maiores que 14, 17, 20, 25, 30, 35kOe, respectivamente. Então seus temperatura máxima de operação pode atingir 100, 120, 150, 180, 200 e 230 graus Celsius separadamente.
| Grau |
remanence Br |
Coercividade HCB |
Coercivity intrínseca Hcj |
Max. energia Produto (BH) max |
Máx. Temperatura de trabalho | ||||
| T | kgs | kA / m | kOe | kA / m | kOe | kJ / m3 | MGOe | ℃ | |
| N30 | 1.08-1.13 | 10.8-11.3 | ≥798 | ≥10.0 | ≥955 | ≥12 | 223-247 | 28-31 | 80 |
| N33 | 1.13-1.17 | 11.3-11.7 | ≥836 | ≥10.5 | ≥955 | ≥12 | 247-271 | 31-34 | 80 |
| N35 | 1.17-1.22 | 11.7-12.2 | ≥868 | ≥10.9 | ≥955 | ≥12 | 263-287 | 33-36 | 80 |
| N38 | 1.22-1.25 | 12.2-12.5 | ≥899 | ≥11.3 | ≥955 | ≥12 | 287-310 | 36-39 | 80 |
| N40 | 1.25-1.28 | 12.5-12.8 | ≥907 | ≥11.4 | ≥955 | ≥12 | 302-326 | 38-41 | 80 |
| N42 | 1.28-1.32 | 12.8-13.2 | ≥915 | ≥11.5 | ≥955 | ≥12 | 318-342 | 40-43 | 80 |
| N45 | 1.32-1.38 | 13.2-13.8 | ≥923 | ≥11.6 | ≥955 | ≥12 | 342-366 | 43-46 | 80 |
| N48 | 1.38-1.42 | 13.8-14.2 | ≥923 | ≥11.6 | ≥955 | ≥12 | 366-390 | 46-49 | 80 |
| N50 | 1.40-1.45 | 14.0-14.5 | ≥796 | ≥10.0 | ≥876 | ≥11 | 382-406 | 48-51 | 80 |
| N52 | 1.43-1.48 | 14.3-14.8 | ≥796 | ≥10.0 | ≥876 | ≥11 | 398-422 | 50-53 | 80 |
| N55 | 1.46-1.52 | 14.6-15.2 | ≥796 | ≥10.0 | ≥876 | ≥11 | 414-430 | 52-54 | 80 |
| N35M | 1.17-1.22 | 11.7-12.2 | ≥868 | ≥10.9 | ≥1114 | ≥14 | 263-287 | 33-36 | 100 |
| N38M | 1.22-1.25 | 12.2-12.5 | ≥899 | ≥11.3 | ≥1114 | ≥14 | 287-310 | 36-39 | 100 |
| N40M | 1.25-1.28 | 12.5-12.8 | ≥923 | ≥11.6 | ≥1114 | ≥14 | 302-326 | 38-41 | 100 |
| N42M | 1.28-1.32 | 12.8-13.2 | ≥955 | ≥12.0 | ≥1114 | ≥14 | 318-342 | 40-43 | 100 |
| N45M | 1.32-1.38 | 13.2-13.8 | ≥995 | ≥12.5 | ≥1114 | ≥14 | 342-366 | 43-46 | 100 |
| N48M | 1.37-1.43 | 13.7-14.3 | ≥1027 | ≥12.9 | ≥1114 | ≥14 | 366-390 | 46-49 | 100 |
| N50M | 1.40-1.45 | 14.0-14.5 | ≥1033 | ≥13.0 | ≥1114 | ≥14 | 382-406 | 48-51 | 100 |
| N52M | 1.43-1.48 | 14.3-14.8 | ≥1050 | ≥13.2 | ≥1114 | ≥14 | 398-422 | 50-53 | 100 |
| N54M | 1.45-1.50 | 14.5-15.0 | ≥1051 | ≥13.2 | ≥1114 | ≥14 | 414-438 | 52-55 | 100 |
| N35H | 1.17-1.22 | 11.7-12.2 | ≥868 | ≥10.9 | ≥1353 | ≥17 | 263-287 | 33-36 | 120 |
| N38H | 1.22-1.25 | 12.2-12.5 | ≥899 | ≥11.3 | ≥1353 | ≥17 | 287-310 | 36-39 | 120 |
| N40H | 1.25-1.28 | 12.5-12.8 | ≥923 | ≥11.6 | ≥1353 | ≥17 | 302-326 | 38-41 | 120 |
| N42H | 1.28-1.32 | 12.8-13.2 | ≥955 | ≥12.0 | ≥1353 | ≥17 | 318-342 | 40-43 | 120 |
| N45H | 1.32-1.36 | 13.2-13.6 | ≥963 | ≥12.1 | ≥1353 | ≥17 | 342-366 | 43-46 | 120 |
| N48H | 1.37-1.43 | 13.7-14.3 | ≥995 | ≥12.5 | ≥1353 | ≥17 | 366-390 | 46-49 | 120 |
| N50H | 1.40-1.45 | 14.0-14.5 | ≥1011 | ≥12.7 | ≥1353 | ≥17 | 382-406 | 48-51 | 120 |
| N52H | 1.43-1.48 | 14.3-14.8 | ≥1027 | ≥12.9 | ≥1353 | ≥17 | 398-422 | 50-53 | 120 |
| N35SH | 1.17-1.22 | 11.7-12.2 | ≥876 | ≥11.0 | ≥1592 | ≥20 | 263-287 | 33-36 | 150 |
| N38SH | 1.22-1.25 | 12.2-12.5 | ≥907 | ≥11.4 | ≥1592 | ≥20 | 287-310 | 36-39 | 150 |
| N40SH | 1.25-1.28 | 12.5-12.8 | ≥939 | ≥11.8 | ≥1592 | ≥20 | 302-326 | 38-41 | 150 |
| N42SH | 1.28-1.32 | 12.8-13.2 | ≥987 | ≥12.4 | ≥1592 | ≥20 | 318-342 | 40-43 | 150 |
| N45SH | 1.32-1.38 | 13.2-13.8 | ≥1003 | ≥12.6 | ≥1592 | ≥20 | 342-366 | 43-46 | 150 |
| N48SH | 1.37-1.43 | 13.7-14.3 | ≥1027 | ≥12.9 | ≥1592 | ≥20 | 366-390 | 46-49 | 150 |
| N50SH | 1.40-1.45 | 14.0-14.5 | ≥1003 | ≥12.6 | ≥1592 | ≥20 | 382-406 | 48-51 | 150 |
| N28UH | 1.04-1.08 | 10.4-10.8 | ≥764 | ≥9.6 | ≥1990 | ≥25 | 207-231 | 26-29 | 180 |
| N30UH | 1.08-1.13 | 10.8-11.3 | ≥812 | ≥10.2 | ≥1990 | ≥25 | 223-247 | 28-31 | 180 |
| N33UH | 1.13-1.17 | 11.3-11.7 | ≥852 | ≥10.7 | ≥1990 | ≥25 | 247-271 | 31-34 | 180 |
| N35UH | 1.17-1.22 | 11.7-12.2 | ≥860 | ≥10.8 | ≥1990 | ≥25 | 263-287 | 33-36 | 180 |
| N38UH | 1.22-1.25 | 12.2-12.5 | ≥876 | ≥11.0 | ≥1990 | ≥25 | 287-310 | 36-39 | 180 |
| N40UH | 1.25-1.28 | 12.5-12.8 | ≥899 | ≥11.3 | ≥1990 | ≥25 | 302-326 | 38-41 | 180 |
| N42UH | 1.28-1.32 | 12.8-13.2 | ≥899 | ≥11.3 | ≥1990 | ≥25 | 318-342 | 40-43 | 180 |
| N45UH | 1.32-1.36 | 13.2-13.6 | ≥908 | ≥11.4 | ≥1990 | ≥25 | 342-366 | 43-46 | 180 |
| N48UH | 1.37-1.43 | 13.7-14.3 | ≥908 | ≥11.4 | ≥1990 | ≥25 | 366-390 | 46-49 | 180 |
| N28EH | 1.04-1.08 | 10.4-10.8 | ≥780 | ≥9.8 | ≥2388 | ≥30 | 207-231 | 26-29 | 200 |
| N30EH | 1.08-1.13 | 10.8-11.3 | ≥812 | ≥10.2 | ≥2388 | ≥30 | 223-247 | 28-31 | 200 |
| N33EH | 1.13-1.17 | 11.3-11.7 | ≥836 | ≥10.5 | ≥2388 | ≥30 | 247-271 | 31-34 | 200 |
| N35EH | 1.17-1.22 | 11.7-12.2 | ≥876 | ≥11.0 | ≥2388 | ≥30 | 263-287 | 33-36 | 200 |
| N38EH | 1.22-1.25 | 12.2-12.5 | ≥899 | ≥11.3 | ≥2388 | ≥30 | 287-310 | 36-39 | 200 |
| N40EH | 1.25-1.28 | 12.5-12.8 | ≥899 | ≥11.3 | ≥2388 | ≥30 | 302-326 | 38-41 | 200 |
| N42EH | 1.28-1.32 | 12.8-13.2 | ≥899 | ≥11.3 | ≥2388 | ≥30 | 318-342 | 40-43 | 200 |
| N45EH | 1.32-1.36 | 13.2-13.6 | ≥899 | ≥11.3 | ≥2388 | ≥30 | 342-366 | 43-46 | 200 |
| N28AH | 1.04-1.08 | 10.4-10.8 | ≥787 | ≥9.9 | ≥2786 | ≥35 | 207-231 | 26-29 | 230 |
| N30AH | 1.08-1.13 | 10.8-11.3 | ≥819 | ≥10.3 | ≥2786 | ≥35 | 223-247 | 28-31 | 230 |
| N33AH | 1.13-1.17 | 11.3-11.7 | ≥843 | ≥10.6 | ≥2786 | ≥35 | 247-271 | 31-34 | 230 |
| N35AH | 1.17-1.22 | 11.7-12.2 | ≥876 | ≥11.0 | ≥2786 | ≥35 | 263-287 | 33-36 | 230 |
| N38AH | 1.22-1.25 | 12.2-12.5 | ≥899 | ≥11.3 | ≥2786 | ≥35 | 287-310 | 36-39 | 230 |
|
|||||||||
| parâmetros | Unidade | Intervalo de referência | |
| Coeficiente de temperatura de Br / α (Br) | % / ℃ | -0.08 ~ -0.13 | |
| Coeficiente de temperatura de Hcj / β (Hcj) | % / ℃ | -0.35 ~ -0.80 | |
| Temperatura de Curie / Tc | ℃ | 310-380 | |
| Permeabilidade de recuo / μrec | - | 1.05 | |
Propriedades físicas de ímãs de neodímio sinterizado
Além do desempenho magnético permanente e resistência à corrosão, a estabilidade de trabalho dos ímãs de neodímio sinterizado está fortemente relacionada às suas propriedades físicas únicas. Além da densidade ou dureza de rotina, as propriedades físicas do ímã de neodímio sinterizado também incluíam propriedades mecânicas, propriedades elétricas e até propriedades térmicas. As propriedades mecânicas são cobertas principalmente força compressiva, resistência à tração e força de flexão. Essas três métricas possuem impacto significativo na usinabilidade e no desempenho a longo prazo dos ímãs de neodímio sinterizados. As propriedades elétricas do material de liga são geralmente caracterizadas pela resistividade elétrica. Os ímãs de neodímio sinterizado têm resistividade elétrica relativamente menor e são vulneráveis à perda de corrente parasita quando aplicados a máquinas rotativas de alta velocidade. As propriedades térmicas dos ímãs de neodímio sinterizados são geralmente medidas pelo coeficiente de expansão térmica. A expansão térmica dos ímãs de neodímio sinterizado causará positivamente a mudança de dimensão, então os ímãs no dispositivo magnético gerarão um certo estresse devido a tal mudança de dimensão se a diferença de expansão entre os ímãs e o material de montagem for relativamente grande, levando a danos mecânicos e deteriorações de desempenho magnético .
| Unid | parâmetros | Unidade | Intervalo de referência |
| Propriedades Físicas Regulares | Densidade / ρ | g / cm3 | 7.40-7.80 |
| Dureza Vickness / HV | - | 550-650 | |
| Propriedades Elétricas | Resistividade elétrica | μΩ · m | 1.4 |
| Propriedades mecânicas | Força compressiva | MPa | 1050 |
| Resistência à Tração | MPa | 80 | |
| resistência à flexão | MPa | 290 | |
| Propriedades térmicas | Condutividade Térmica | W / (m · K) | 6-8 |
| Coeficiente de expansão térmica | 10-6/K | C⊥: -1.5, C∥6.5. |
Tratamentos de superfície de ímãs de neodímio sinterizado
O tratamento de proteção da superfície é o procedimento inelutável para os ímãs de neodímio sinterizados. A fase rica em Nd exibe uma forte tendência à oxidação e formará um sistema de bateria primária com a fase principal sob condições úmidas. Finalmente, a fase rica em Nd é corroída e a partícula da fase principal é gradualmente removida do corpo. O tratamento protetor de superfície de ímãs de neodímio sinterizado pode ser dividido em processo úmido e seco. O processo úmido comumente usado inclui galvanoplastia, galvanoplastia, eletroforese, revestimento por pulverização e revestimento por imersão. O processo seco inclui o processo de deposição física de vapor (PVD) e o processo de deposição química de vapor (CVD).
| Revestimento |
Espessura (μm) |
Cor |
SST (horas) |
PCT (horas) |
Características |
| BW-Zn | 4-15 | Azul claro | ≥24 | - | Revestimento de camada única comumente usado em segundo lugar. Fraca capacidade anticorrosiva. |
| Cor-Zn | 4-15 | Cor brilhante | ≥48 | - | A capacidade anticorrosiva é melhor do que BW-Zn. |
| Ni-Cu-Ni | 5-20 | Prata brilhante | ≥48 | ≥48 | Revestimento multicamadas mais comumente usado. Excelente resistência à umidade e salpicos. |
| Químico-Ni | 5-20 | Prata escura | ≥72 | ≥48 | Excelente resistência à umidade e spray de sal com aparência uniforme. |
| Ni-Cu-Ni-Au | 5-20 | Dourado | ≥72 | ≥96 | Excelente condutividade elétrica e decorativa. |
| Ni-Cu-Ni-Ag | 5-20 | Prata | ≥72 | ≥96 | Excelente condutividade elétrica e decorativa. |
| Ni-Cu-Ni-Sn | 5-20 | Prata | ≥72 | ≥96 | Excelente resistência à umidade. |
| Fosfato | 1-3 | Cinza escuro | - | - | Proteção temporária. |
| Alumínio | 2-15 | Prata brilhante | ≥24 | ≥24 | Revestimento perceptível. |
| Resina epóxi | 10-30 | Preto / cinza | ≥72 | ≥72 | Excelente resistência à umidade e salpicos. Força de ligação superir. |
| Parileno | 5-20 | Incolor | ≥96 | - | Excelente resistência à umidade, névoa salina, vapores corrosivos e solventes. Livre de poros. |
| Everlube | 10-15 | amarelo dourado | ≥120 | ≥72 | Excelente resistência à umidade. |
| Teflon | 8-15 | Preto | ≥24 | ≥24 | Alta temperatura e resistência à fricção. Autolubrificante e 100% à prova d'água. |
| Nota: a capacidade anticorrosiva do revestimento também é influenciada pelo formato e tamanho do ímã. | |||||
Direções de magnetização de ímãs de neodímio sinterizado
O processo de magnetização refere-se a aplicar o campo magnético ao longo da direção definida do ímã permanente para saturar o ímã. Diferentes ímãs permanentes requerem força de campo magnético diferente para atingir a saturação. Como um tipo de ímã anisotrópico, os ímãs de neodímio sinterizado têm uma direção preferencial de magnetização e várias configurações de pólo podem ser realizadas desde que não entrem em conflito com sua própria orientação.
Magnetização axial
Magnetização Axialmente Multipolar
Magnetização diametralmente
Magnetização multipolar radial
Magnetização enviesada
Magnetização radial
Processo de fabricação de ímãs de neodímio sinterizado
O processo de magnetização refere-se a aplicar o campo magnético ao longo da direção definida do ímã permanente para saturar o ímã. Diferentes ímãs permanentes requerem força de campo magnético diferente para atingir a saturação. Como um tipo de ímã anisotrópico, os ímãs de neodímio sinterizado têm uma direção preferencial de magnetização e várias configurações de pólo podem ser realizadas desde que não entrem em conflito com sua própria orientação.
Pesagem
Derretimento e Fundição em Tiras
Decrepitação de hidrogênio
Moagem a jato
Compactando
sinterização
Usinagem
Tratamento da superfície
Magnetização
Embalagem e transporte
Fatores que influenciam o preço do ímã de neodímio sinterizado
Como matéria-prima primária, o conteúdo de PrNd mischmetal em ímãs de neodímio sinterizado é de cerca de 30% em peso, portanto, as flutuações da tendência de preço de PrNd têm a influência mais direta no preço dos ímãs de neodímio sinterizado. Tanto Dy quanto Tb podem aumentar significativamente a coercividade intrínseca Hcj de ímãs de neodímio sinterizados, mas o custo está aumentando acentuadamente ao mesmo tempo.