अनाज सीमा प्रसार (जीबीडी) प्रौद्योगिकी: उच्च तापमान एनडीएफईबी में डिस्प्रोसियम को कम करना

तत्व (डिस्प्रोसियम डाई, टेरबियम टीबी) पूरे मिश्र धातु के बजाय केवल सिंटेड एनडीएफईबी मैग्नेट की अनाज सीमाओं में। यह पारंपरिक मिश्रधातु की तुलना में 70{6}}80% कम भारी दुर्लभ पृथ्वी का उपयोग करते हुए आंतरिक बलशीलता (Hcj) को 5{4}}10 kOe तक बढ़ा देता है। उच्च तापमान स्थिरता की आवश्यकता वाले ईवी ट्रैक्शन मोटर्स और औद्योगिक सर्वो के लिए, जीबीडी तकनीक पारंपरिक डाई-एडेड ग्रेड की तुलना में सामग्री लागत को 20-40% तक कम कर देती है। यह मार्गदर्शिका गर्मी प्रतिरोध में डाई और टीबी की भूमिका बताती है, जीबीडी सिंटर्ड नियोडिमियम निर्माण में कैसे काम करती है, पारंपरिक बनाम जीबीडी प्रक्रियाओं की तुलना करने वाला मात्रात्मक डेटा प्रदान करती है, और खरीद के लिए लागत अनुकूलन पर चर्चा करती है।

सिंटर्ड एनडीएफईबी में, मुख्य चुंबकीय चरण (एनडी2एफई14बी) में कमरे के तापमान पर केवल ~10 kOe की आंतरिक जबरदस्ती होती है। मोटर अनुप्रयोगों के लिए उच्च जबरदस्ती प्राप्त करने के लिए, Dy या Tb जाली में Nd को आंशिक रूप से प्रतिस्थापित करता है, जिससे अनिसोट्रॉपी क्षेत्र (Ha) बढ़ता है जो विचुंबकीकरण का प्रतिरोध करता है। Dy का प्रत्येक 1% जोड़ Hcj को लगभग 5-7 kOe बढ़ाता है लेकिन Br को 0.3-0.5 kG प्रति प्रतिशत Dy कम कर देता है, क्योंकि Dy का चुंबकीय क्षण Nd की तुलना में कम होता है।

पारंपरिक मिश्रधातु पूरे चुंबक में 3-8% डाई (वजन के हिसाब से) जोड़ती है। 50 एमजीओई ग्रेड एन52 के लिए, 5% डाई जोड़ने से बीआर 14.5 केजी से 13.8 केजी तक कम हो जाता है लेकिन एचसीजे 12 से 18 केओई तक बढ़ जाता है। व्यापार-बंद: महत्वपूर्ण Br हानि और उच्च लागत (Dy लागत $300-600/किग्रा, बनाम Nd $80-150/किग्रा)।

जीबीडीसिंटरिंग और पीसने के बाद, लेकिन अंतिम चुम्बकत्व से पहले लगाया जाता है। प्रक्रिया चरण:

सिंटर्ड चुंबक सतह (एसिड ईच या अल्ट्रासोनिक सफाई) को साफ करें।

एक प्रसार स्रोत लागू करें: आमतौर पर एक डाई या टीबी फ्लोराइड (उदाहरण के लिए, DyF3, TbF3) पाउडर को एक विलायक, या एक थूकदार धातु फिल्म के साथ मिलाया जाता है।

4-12 घंटों के लिए वैक्यूम या आर्गन वातावरण के तहत 800 {3 }}950 डिग्री पर हीट ट्रीट करें। भारी दुर्लभ पृथ्वी अनाज की सीमाओं (एनडी-रिच इंटरग्रेन्युलर चरण) के साथ फैलती है और चुंबक की सतह को 100-500μm (तापमान और समय के आधार पर) की गहराई तक प्रवेश करती है।

चुंबकीय गुणों को अनुकूलित करने के लिए 2-4 घंटे के लिए 450-550 डिग्री पर एजिंग ताप उपचार।

सतह की प्रतिक्रिया परत (10-20μm) को हटाने और कोटिंग लगाने के लिए अंतिम पीस।

भारी दुर्लभ पृथ्वी अधिमानतः अनाज की सीमाओं पर स्थित होती है, जिससे प्रत्येक अनाज के चारों ओर एक (Nd,Dy)2Fe14B शेल बनता है। यह शेल स्थानीय अनिसोट्रॉपी क्षेत्र को बढ़ाता है, जिससे विचुंबकीकरण के लिए प्राथमिक तंत्र रिवर्स डोमेन न्यूक्लिएशन को रोका जा सकता है। प्रत्येक दाने का मूल भाग डाई मुक्त रहता है और उच्च Br को संरक्षित रखता है।

प्रसार की गहराई चुंबक की मोटाई पर निर्भर करती है। चुम्बकों के लिए<10mm thick, GBD can fully penetrate through the thickness. For thicker magnets (>20मिमी), प्रभाव सतह पर केंद्रित होता है, जिससे एक "कोर-शेल" संरचना बनती है।

उदाहरण: 8 मिमी मोटे मैग्नेट का उपयोग करने वाले ईवी मोटर रोटर के लिए, GBD N42SH (Hcj=18 kOe) 0.8% Dy का उपयोग करता है, जो पारंपरिक N42SH (3.5% Dy) के समान Hcj प्राप्त करता है। जीबीडी चुंबक पारंपरिक 13.0 केजी (थोड़ा अधिक) की तुलना में बीआर=13.2 केजी को बरकरार रखता है, और पारंपरिक के लिए इसकी कीमत $42/किग्रा बनाम $58/किग्रा है।

For procurement teams, GBD magnets offer the best cost-performance trade-off for applications requiring Hcj >17 kOe और मोटाई<12mm. Grade selection matrix:

एन42एसएच (जीबीडी): एचसीजे 18-20 केओई, बीआर 13.2-13.5 केजी, लागत $40-48/किग्रा। अधिकांश ईवी और सर्वो मोटर्स (100-150 डिग्री) के लिए उपयुक्त।

N45UH (GBD): Hcj 22-24 kOe, Br 13.5-13.8 kGs, लागत $55-65/किग्रा। 150-180 डिग्री के लिए, उच्च गति वाली मोटरें।

N48EH (GBD): Hcj 26-28 kOe, Br 13.8-14.0 kGs, लागत $75-90/किग्रा। 180-200 डिग्री, एयरोस्पेस या उच्च-प्रदर्शन रेसिंग मोटर्स के लिए।

Non-GBD N52 (no Dy): Hcj 12-14 kOe, Br 14.5-14.8 kGs, cost $45-55/kg. Only for <70°C applications.

We recommend GBD for any motor with continuous operating temperature >90 डिग्री. आरओआई गणना: पारंपरिक एन42एसएच से जीबीडी एन42एसएच पर स्विच करने से प्रति किलोग्राम 8-12 डॉलर की बचत होती है। 10 किग्रा रोटर (प्रत्येक 0.5 किग्रा के 20 मैग्नेट) के लिए, प्रति मोटर $80-120 की बचत होती है। 10,000 मोटर/वर्ष पर, वार्षिक बचत $800,000-1,200,000।

ईवी और औद्योगिक मोटरों के लिए उपयुक्त जीबीडी नियोडिमियम मैग्नेट के लिए, कृपया हमारी वेबसाइट पर हमारे सिंटर्ड नियोडिमियम मैग्नेट और पीएमएसएम मोटर पेज पर जाएं।

अपने मोटर अनुप्रयोग के लिए ग्रेड अनुशंसा और लागत अनुमान का अनुरोध करने के लिए, अपना अधिकतम चुंबक तापमान और आवश्यक टॉर्क प्रदान करें। हमारी इंजीनियरिंग टीम जीबीडी बनाम पारंपरिक लागत-लाभ विश्लेषण प्रदान करती है।

प्रश्न: क्या GBD तकनीक को N52 सहित किसी भी NdFeB ग्रेड पर लागू किया जा सकता है?
उत्तर: हाँ. हम GBD को N45-N52 ग्रेड पर लागू करते हैं। हालाँकि, उच्च -Br ग्रेड में प्रसार के लिए उपलब्ध अनाज सीमा मात्रा कम होती है, इसलिए Hcj वृद्धि +3-5 kOe (N35-N42 के लिए बनाम . +8-12 kOe) तक सीमित होती है। हम अधिकांश मोटर अनुप्रयोगों के लिए N42SH-GBD की अनुशंसा करते हैं।

प्रश्न: जीबीडी प्रक्रिया से सामान्यतः वजन में क्या वृद्धि होती है?
उत्तर: विसरित भारी दुर्लभ पृथ्वी से वजन बढ़ना चुंबक के वजन का 0.5-2.0% है। अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए यह नगण्य है. यह प्रक्रिया चुंबक के बाहरी आयामों को नहीं बदलती है।

प्रश्न: मैं यह कैसे सत्यापित करूँ कि मेरे प्राप्त चुम्बक GBD{0}}उपचारित हैं और पारंपरिक नहीं हैं?
उत्तर: हम चुंबक सतह बनाम कोर पर एक्सआरएफ (एक्स - किरण प्रतिदीप्ति) का उपयोग करके एक डाय/टीबी संरचना रिपोर्ट प्रदान करते हैं। जीबीडी मैग्नेट केंद्र की तुलना में सतह पर उच्च डाई सांद्रता दिखाते हैं (उदाहरण के लिए, 3% सतह, 0.5% कोर)। पारंपरिक चुम्बकों में हर जगह एक समान डाई होती है।