スマートフォンやワイヤレスイヤフォンから電気自動車まで、無数の近代的な革新の背後にある原動力は、隠されたヒーローにあります。焼結ネオジム鉄ホウ素（NDFEB）磁石。これらの高性能の永久磁石は、卓越した磁気特性を重要な製造ステップ（焼結）に借りています。この記事では、NDFEBマグネットの事前介入プロセスを掘り下げ、原材料が最先端のテクノロジーのバックボーンにどのように変化するかを明らかにします。
焼結は何ですか？
焼結は、粉末性物質を制御された熱と圧力を通して密な固体構造に結合する材料製造技術です。ベーキングセラミックを想像してみてください：ゆるい粘土粒子は高温下で融合して、硬くてまとまりのある構造を形成します。同様に、焼結により、金属またはセラミックの粉末が原子レベルで合体し、機械的および磁気特性が強化された材料を作成できます。
重要な洞察：焼結は単に加熱するだけではありません - それは、原子拡散と穀物結合を最適化するための温度、時間、および大気の戦略的なオーケストレーションです。
NDFEB磁石にとって焼結がなぜ不可欠であるのですか？
主に構成されたndfeb磁石ネオジム（ND）、鉄（Fe）、およびホウ素（b）は、並外れた磁気特性を誇っています - 高 レミネンス（BR）, 強制性（HCB）、 そしてエネルギー製品（BHMAX）。これらの資質により、現代のテクノロジーでは不可欠です。ただし、それらの複雑な構成と結晶構造は、独自の製造上の課題をもたらします。キャストや鍛造などの従来の方法は、必要な精度とパフォーマンスを達成できないため、不足しています。
パウダー冶金と組み合わせた焼結は、完璧なソリューションを提供します。プロセスを管理可能な段階に分割することにより、原材料で始まり、完全に形成された磁石で終わる - 焼結は、NDFEB磁石が最適な磁気電位を達成することを保証します。それは彼らの生産の基礎であり、生の成分と完成品の間のギャップを埋めます。
事前介入プロセス：ステップバイステップ
NDFEBマグネットを作成するための旅は、焼結炉が発火するずっと前に始まります。介入前のステージ（融合、フライス加工、形成）は、最終的な変換のために材料を準備するために重要です。段階的に分解しましょう。
1。融解：完全な合金を作成します
プロセスは精度から始まります。原材料 - 新ジミウム、鉄、ホウ素、および微量の要素ディスプロシウム（dy）、ニオビウム（NB）、または銅（Cu） - 慎重に測定および混合されます。典型的な組成は、約29〜32.5％のネオジム、63.95-68.65％の鉄、1.1-1.2％のホウ素で、パフォーマンスを向上させるためのわずかな追加があります。
pr-nd
dy-fe
Co
Fe
これらの材料は、1400〜1550°Cの温度で真空誘導炉で溶けます。真空環境は、酸素やその他の不純物からの汚染を防ぎ、純粋な合金を確保します。溶けたら、液体合金を急速に回転する銅ローラーに注ぎ、1380-1510°Cの鋳造温度で薄いフレーク（厚さ0.2〜0.45 mm）に冷却します。この迅速な固化は、均一な結晶構造を作成し、次の段階の基礎を築きます。
融解方法
真空炉
内部真空炉
キャストストリップ
2。ミリング：フレークを微粉末に変える
次に、合金フレークは微粉末に変換されます。これは、磁石の最終特性を達成するための重要なステップです。このミリングプロセスは、2つのフェーズで発生します。
•水素癒着（HD）：この独創的な技術は、水素ガスを使用してフレークを分解します。合金は水素を吸収し、そのネオジムが豊富な相に沿って膨張して骨折します。結果？さらに洗練される準備ができています。 HDは効率的で、より小さく、より均一な粒子（通常は10μm未満）を生成し、従来の機械的粉砕と比較して強制性と腐食抵抗を高めます。
水素癒着炉
HDメソッド
•ジェットミリング：その後、粗粉末はジェット工場に供給され、高圧ガスが粒子を高速衝突に推進します。これにより、粉末は均一な分布で、通常は2.8〜3.5μmの細いサイズに粉砕します。粉末が細かくなればなるほど、磁気特性は良くなりますが、酸化のリスクも高くなるため、粒子をパッシブ化するために少量の空気が導入されます。
ジェットミリング機
ジェットミリング方法
3。押し：磁石のブランクを形成します
粉末を準備すると、磁石に形状を与える時が来ました。この段階では、パウダーをコンパクトな形に押し、またはアプリケーションに応じて、目的のジオメトリ（シリンダー、キューブ、タイル、またはリング）に合わせた金型を使用して、「グリーンコンパクト」を使用します。
•磁場の押し：粉末は磁場の下に押されて、粒子の磁気ドメインを揃えます。このアライメントは、磁石の強度を最大化するために重要です。圧力は、密度が約4.0〜4.2 g/cm³で、粉末を壊れやすい空白に圧縮します。
•等積極的なプレス：さらに優れた均一性のために、ブランクは等張りのプレスを受けます。油圧油に浸され、それは全方向圧力にさらされ、その密度を4.5-4.9 g/cm³に高めます。このステップにより、空白が堅牢で均等に詰め込まれ、焼結の準備ができていることを保証します。
プレスマシン
4。焼結：焼結の段階を設定します
介入前のプロセスの終わりまでに、NDFEBブランクは形になりましたが、それはまだ壊れやすい多孔質構造で、未開発のポテンシャルを備えていました。次のステップ（じかん）は、真空炉で1050-1150°Cに加熱し、粒子を密な高性能磁石に融合します。これに続いて、老化（500〜900°C）が続き、その微細構造を改良し、強制性を高めます。
真空焼結炉
焼結炉の内側
合わせて、これらの介入前のステージ（融合、フライス加工、プレスがNDFEBマグネット生産の基礎を形成します。各ステップは、科学と工学の繊細なバランスであり、原材料が磁力を解き放つ準備ができた空白に進化することを保証します。
品質保証：卓越性を確保します
焼結されたすべての空白は、厳密なテストを受けます。
•寸法精度：CMM（座標測定機）を介して測定。
•密度：Archimedesの原則を使用して評価されます。
•磁気特性：BHアナライザーでテストして、BR、HCJ、および（BH）MAXを確認します。
•微細構造分析：SEM/TEMイメージングは、粒度と位相分布を評価します。
•環境の耐久性：塩スプレーおよび熱サイクリングテストでは、耐食性と温度抵抗が検証されます。
ヒステリシスループトレーサー
ヒステリシスループ
介入前のプロセスには、ハードルがないわけではありません。気孔率や不均一密度などの欠陥を避けるためには、粉末サイズ、酸素レベル、プレス条件の正確な制御が不可欠です。水素癒着やジェット製粉などの進歩により効率と品質が向上し、進行中の研究では、パフォーマンスを犠牲にすることなく希土類の含有量を減らす方法を探ります。
NDFEBマグネットの事前介入プロセスは、現代の材料科学の背後にある創意工夫の証です。溶融合金から細かい形のブランクまで、各ステージは私たちの世界を動かす磁石の作成に向かって構築されます。あなたが技術愛好家であろうと業界の専門家であろうと、このプロセスを理解することは、日常の革新の背後にある隠された職人技を明らかにします。
AIC Magneticsでは、磁気材料の数十年にわたる専門知識と最先端の焼結技術を組み合わせて、お客様のニーズに合わせたNDFEBソリューションを提供します。私たちの磁石があなたの次のブレークスルーをどのように駆り立てることができるかを調べるために私たちに連絡してください。
投稿時間：2月27日 - 2025年