Technologie et application des aimants ndfeb frittés

Le concept d'aimant fritté a été développé en 1957 par le professeur Peter Eisenman et a été utilisé pour la première fois dans la construction de panneaux photovoltaïques en Allemagne et aux États-Unis. Le concept de l'aimant fritté est basé sur la réaction chimique naturelle qui forme un composé lors de la combinaison d'un élément avec un noyau non magnétique. Avec la technologie frittée, les propriétés du matériau central à faible bricolage sont modifiées de manière significative par le changement de température de traitement dépendant de la température, qui produit un pic de conductivité thermique à 880 °C suivi d'un refroidissement ultérieur de la conductivité thermique en dessous de 810 °C, ce qui donne une poudre frittée avec une conductivité thermique plus élevée. Le nouveau matériau fritté présente également une résistance élevée à la compression à température ambiante.

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L'utilisation de ce revêtement ndfeb fritté a été utilisée pour la première fois pour recouvrir des feuilles d'acier dans le but d'améliorer la résistance et la durée de vie en fatigue. Le revêtement s'est avéré avoir une grande résistance à l'usure, avec une réduction des contraintes thermiques et mécaniques pour les applications nécessitant des charges de compression élevées. Il a été découvert plus tard que l’effet combiné des deux propriétés conduisait à une amélioration du rendement électrique des feuilles métalliques, avec la capacité de générer une grande capacité de courant par unité de surface du revêtement. La capacité d'augmenter la force de compression requise pour supporter la charge, associée à l'augmentation de la taille des plaques métalliques, permettrait le développement de structures beaucoup plus grandes avec des résistances à la traction beaucoup plus élevées que ce qui était possible auparavant. D'autres industries ont rapidement appliqué le concept au revêtement d'autres métaux avec des résultats similaires.

L'application de ce revêtement fritté unique est également utile dans l'industrie manufacturière où l'application et le fonctionnement des aimants permanents sont essentiels à la performance de nombreux processus. En plus des avantages déjà décrits, le revêtement fritté offre également une résistance et une durabilité supplémentaires par rapport au revêtement non magnétique standard. L'utilisation de matériaux frittés offre de nombreux avantages par rapport aux autres méthodes de fabrication. Par exemple, les feuilles frittées ne nécessitent l’utilisation d’aucun flux. De plus, ils peuvent offrir une amélioration de 50 % du niveau de conductivité par rapport aux feuilles stratifiées non magnétisées. Cela signifie que l'utilisation de matériaux frittés à la place des feuilles laminées dans des applications à charge élevée telles que les meuleuses à décharge de traction vibrante et les ponceuses vibrantes permettront à ces machines de fonctionner avec une efficacité optimale pendant des périodes de temps beaucoup plus longues.

En raison des propriétés électriques et magnétiques uniques des matériaux frittés, le composant métallique fritté dans ces applications a la capacité de supporter une capacité de courant beaucoup plus importante que les composants non frittés. En particulier, des feuilles métalliques frittées d'une épaisseur d'environ 0,15 pour offrir une capacité de courant positif qui permet à ces machines de fonctionner en continu à des niveaux de charge élevés. De plus, comme la capacité de charge actuelle des tôles frittées est beaucoup plus élevée, ces composants offrent la capacité unique de gérer des matériaux de poids plus élevé et de calibre plus épais.

L'application de composants frittés nécessite un type de revêtement différent pour obtenir les propriétés mécaniques bénéfiques. Un processus d'application en deux parties appelé aimants ndfeb et galvanoplastie grain-métal peut être utilisé. Dans le processus des aimants ndfeb, la forme d'aimant plat d'une tôle est recouverte d'un matériau abrasif qui laisse une finition granuleuse sur la feuille d'aimant plat. Le matériau métallique fritté peut également contenir des colorants qui sont déposés à la fois sur la feuille magnétique plate et sur la surface métallique plate. Les grains des aimants ndfeb peuvent être de n'importe quelle taille, mais ils mesurent généralement entre un quart et un demi-millimètre de largeur.

Bien que le processus décrit ci-dessus soit considéré comme nécessitant relativement peu d’entretien, il est important de noter que les huiles mécaniques et la poussière doivent être éliminées des composants métalliques frittés après utilisation. Si ces composants ne sont pas correctement entretenus, il est possible que les huiles mécaniques ou autres traitements se dessèchent et tombent en panne prématurément. Le frittage plasma par étincelle est également considéré comme nécessitant peu d'entretien, mais comme les métaux frittés doivent avoir une surface suffisante pour accepter le composé fritté, il est nécessaire d'appliquer le composé fritté sur une longue période de temps. Si les composants métalliques frittés sont exposés à l'humidité, des fissures peuvent se développer.

Ces deux technologies offrent une méthode alternative pour obtenir un frottement induit élevé et une résistance accrue avec les mêmes propriétés mécaniques. Contrairement aux matériaux frittés, la microstructure lors du traitement thermique permet une augmentation significative de la formation de gros ponts moléculaires et de grains de taille nanométrique. Cette couche supplémentaire offre un niveau de résistance à la traction bien supérieur à toute autre technologie connue. Le traitement thermique est également capable de fournir une augmentation significative de la génération de niveaux élevés d'énergie mécanique.

Les aimants techniques basés sur la microstructure peuvent constituer une alternative pratique aux produits à facteur d'alignement magnétique nd-fe-b frittés actuellement disponibles sur le marché. Étant donné que les particules contenues dans le matériau magnétique sont si petites, les propriétés mécaniques sont grandement améliorées. Les particules formées sont beaucoup plus grosses, ce qui permet aux particules fabriquées de former des coques métalliques creuses avec des grains de taille proche du micron. Ces creux sont ensuite remplis de métal fritté nd-Fe-b, ce qui améliore considérablement à la fois la résistance à la traction et les propriétés mécaniques.