磁石は、私たちが毎日使用している無数の技術の基本的なコンポーネントです。焼結ネオジム鉄穴（NDFEB）磁石市販されている最も強力なタイプとして際立っています。 NDFEBマグネットは現代のエンジニアリングの基礎であり、このブログではその理由を探ります。
1.焼結ndfeb磁石とは何ですか？
2人の発明者の物語
NDFEBマグネットの物語は、1983年に日本のスミトモ特別金属（現在の日立金属）と米国のゼネラルモーターズの独立した発明で始まりました。これらの同時ブレークスルーは、第3世代の永久磁石につながり、NDFEBは今日の磁気強度がほとんど比類のないままです。
磁力のレシピ
NDFEBの化学式はndです2Fe14B.それを正確なレシピと考えてください：
•ネオジム（ND） （約30％の重量）：主要な成分、コア磁気特性を提供する希土類元素。
•鉄（fe）（約60％の重量）：磁気強度と構造的完全性に貢献している主力要素。
•ホウ素（b）（約1％重量）：高性能を可能にするユニークな結晶構造を形成するために不可欠です。
•ディスプロシウム（dy）＆その他の添加物（合計1〜5％）：料理のスパイスのように、Dysprosium（DY）のような少量の要素、テルビウム（TB）, プラセオジム（PR）、セリウム（CE）、アルミニウム（AL）、銅（Cu）、コバルト（co）、ニオビウム（NB）を追加して、磁石の特性を微調整します。これらの追加は、磁気性能を向上させたり、温度の安定性を改善したり、目的のグレードに応じてコストを削減したりできます。
グレードのデコード
NDFEB磁石は、文字と数字の組み合わせによって示されるグレードによって分類されます。
•数字（例：35、40、52）：これらは、マグネット強度の重要な尺度である最大エネルギー製品（（bh）max）にほぼ対応しています。数値が高いということは、より強い磁石を意味します。
•文字（n、m、h、sh、uh、eh、ah）は、固有の強制性（hcj）を示し、磁石の磁化に対する抵抗を示しています。より高い文字（アルファベットのさらに沿って）は、高温での強制性とパフォーマンスの向上を意味します。例えば：
N：通常の強制性、HCJ≥955ka/m（12 koe）（例えば、N40） - 汎用アプリケーション。
M：中程度の強制、HCJ≥1114ka/m（14 Koe）（例えば、48m） - Nグレードと比較して温度性能の向上。
H：高強制、HCJ≥1353Ka/m（17 Koe）（例えば、45H） - より高い温度環境の場合。
SH：超高強制、HCJ≥1592ka/m（20 koe）（例えば、42sh） - 厳しい熱条件に適しています。
UH：非常に高い強制性、HCJ≥1990ka/m（25 Koe）（例えば、38uh） - 非常に高い動作温度について。
EH：非常に高い強制性、HCJ≥2388ka/m（30 koe）（例えば、35eh） - 極端な温度抵抗。
AH：極端な高強制、HCJ≥2624ka/m（33 Koe）（例えば28Ah） - 超高温アプリケーション。
現在、最高の市販のグレードは、440 kJ/m³（約55 mgoe）を超える最大エネルギー製品を誇っています。理論的な制限はさらに高くなります！彼らは、2500 ka/m（30 koe）を超える最大1.5テスラおよび強制（HCJ）までの残党（BR）を達成することができます。小さなNDFEB磁石は、その重量を何百倍も持ち上げることができます！
トレードオフ：温度感度と腐食
信じられないほど強力ですが、NDFEBマグネットにはいくつかの制限があります。
•キュリーの温度が低い：キュリー温度（磁気を失うポイント）は比較的低く（310-410°C）、高温用途が制限されます。通常、標準グレードは80〜150°C未満で動作しますが、一部の特殊なグレードは200°C以上に達する可能性があります。
•腐食感受性：錆びやすく、鉄とネオジムで構成されています。表面メッキ（ニッケル、エポキシなど）は保護に不可欠です。
2。NDFEBマグネットの上昇とリーチ
中国の支配
リソースの可用性、コスト効率、製造技術の進歩に支えられて、中国はNDFEBマグネットの世界有数の生産者になりました。 2020年までに、中国の生産量は186,000トンに達し、世界生産の90％以上が200,000トンを超えています。
業界全体のアプリケーション
NDFEBマグネットは非常に用途が広いため、アプリケーションは多様なセクターにまたがっています。
•従来のアプリケーション：家電（スマートフォン、ラップトップ、タブレット）、産業用モーター、オーディオ機器、磁気セパレーター、電気自転車、おもちゃなど。これらのセクターは、安定した需要ベースを表しています。
•新たな「グリーン」アプリケーション：最も重要な成長領域は、次のような再生可能エネルギーとエネルギー効率です。
- 風力タービン：高効率の風力発電機には、大きなNDFEB磁石が重要です。
- 電気自動車（EV）モーター：NDFEBマグネットは、EVおよびハイブリッド車を駆動する堅牢で効率的なモーターに不可欠です。
- 産業用ロボットと自動化：正確で堅牢なモーションコントロールを有効にします。
- エネルギー効率の高いエレベーターとHVACシステム：建物のエネルギー節約に貢献します。
- 高速レール：高度なトラクションモーターで使用。
- 医療イメージング（MRI）：強力で安定した磁場を生成するために重要です。
3。NDFEBマグネットの製造
焼結したNDFEB磁石の生産には、4つの主要な段階が含まれます。
ステージ1：焼結磁石ブランクの生産
この段階は、目的の形状と磁気特性を備えた磁石ブランクの作成に焦点を当てています。重要な手順は次のとおりです。
1. 原材料の準備とバッチ：特定の式に従って、原材料（鉄、ネオジム、フェロボロン、ディスプロシウムなど）の正確な計量と品質管理。
2. 融解とストリップキャスト：真空誘導の融解と迅速な固化（溶融回転）を促進し、細い結晶構造を備えた薄い合金リボンを作成します。
3. 水素癒着（HD）および粉砕：合金リボンは粗粉末（HD）に分解され、平均粒子サイズが約3µmの超微粉粉末（ジェットミリング）にさらに粉砕されます。
4. プレスとアラインメント：磁場を適用して磁場を整列させながら、粉末をカビの希望の形状に圧縮します（死または等張りのプレス）。
5. 焼結およびアニーリング：プレスされたコンパクトを真空炉で加熱して、粒子を融合し（焼結）、次に微細構造と磁気特性を最適化するために熱処理された（アニーリング/抑制）を融合します。
6. マグネットブランクス検査：寸法、密度、磁気特性、および表面欠陥の焼結ブランクの厳密な検査
ステージ2：機械加工
焼結ndfebは硬くて脆く、顧客図面に基づいて正確な最終的な形状と寸法を達成するために特殊な機械加工技術が必要です。一般的な方法は次のとおりです。
•スライス：主に平らな表面のために、大きなブロックを小さな部分に切ります。
•ワイヤーEDM（電気排出マシニング）：複雑な曲線と大きなフラットエリア用。
•表面研削：平らな表面の精密粉砕。
•プロファイル研削：高精度の湾曲した表面用。
•超音波掘削：小さな穴の作成。
•反り：より大きな直径の穴を作成します。
•面取り：鋭利なエッジの丸め。
ステージ3：表面処理
磁石を腐食から保護することが重要です。一般的な表面処理には以下が含まれます。
•ニッケルメッキ（Ni-Cu-Ni）：優れた腐食抵抗、高温安定性、広く使用されています。
•亜鉛メッキ（さまざまな仕上げ）：コストが低いが、温度範囲と腐食抵抗が制限されている。
•エポキシコーティング（黒または灰色、電気泳動またはスプレー）：有機コーティングは、特に湿度の高い環境で、良好な断熱と腐食保護を提供します。
•リン酸塩/不動態化：製造ステップ間の一時的な保護。
•スズ、ゴールド、銀メッキ：特定のはんだや導電率用途向け。
•PVD（物理的蒸気堆積）コーティング（例：アルミニウム）：硬度と耐摩耗性の向上。
•CVD（化学蒸気堆積）コーティング（例、パリレン）：例外的な腐食抵抗と断熱。
ステージ4：パッケージングと発信
最終的な検査とパッケージングは、安全な輸送のために適切な磁気シールドを備えた完全な状態で磁石に届くようにします。
焼結したNDFEB磁石は本当に驚くべき材料です。彼らは、再生可能エネルギーや輸送などの重要なセクターで幅広い近代的な技術を強化し、革新を推進しています。材料科学と製造における彼らの例外的な磁気強度と継続的な進歩は、長年にわたって継続的な重要性を確保しています。
投稿時間：2月-08-2025