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ネオジム鉄ボロン焼結体の物性

焼結ネオジム鉄ボロン永久磁石は、中核となる機能部品として、モーター、電気音響、磁石、センサーなどの機器や機器に広く使用されています。保守プロセス中、磁石は機械的な力、低温および高温の変化、交流電磁場などの環境要因にさらされます。環境障害が発生すると、機器の機能に重大な影響を及ぼし、多大な損失を引き起こします。したがって、磁気性能指標に加えて、磁石の機械的、熱的、電気的特性にも注意を払う必要があります。これは、磁性鋼のより適切な設計と使用に役立ち、磁石の安定性と信頼性を向上させるのに非常に重要です。サービス。

ネオジム鉄ボロン焼結体の物性
試験項目		標準値	試験装置	テストベース
機械式	硬度	550-700	ビッカース硬度計	GB/T4340.1-2009 金属材料のビッカース硬さ試験パート 1: 試験方法
	圧縮強度	800～1100MPa	圧縮試験機または万能試験機	GB/T7314-2017 金属材料 - 室温圧縮試験方法
	曲げ強度	200～400MPa	各種万能試験機・耐圧試験機	GB/T31967.2-2015 希土類永久磁石材料の物理的特性の試験方法 - パート 2: 曲げ強度と破壊靱性の測定
	抗張力	60～100MPa	引張強度試験機、万能試験機	GB/T7964-2020 焼結金属材料（超硬合金を除く） - 室温引張試験
	衝撃靱性	27～47kJ/m2	振り子衝撃試験機	GB/T229-2020 金属材料のシャルピー振り子衝撃試験方法
	ヤング率	150～180GPa	ヤン弾性試験機、万能試験機	GB/T228.1-2021 金属材料引張試験パート 1: 室温試験方法
熱特性	熱伝導率	8～10W/(m・K)	熱伝導率測定器	GB/T3651-2008 金属の高温熱伝導率の測定方法
	比熱容量	3.5～6.0J/(kg・K)	レーザー熱伝導率測定器	GB/T22588-2008 熱拡散係数または熱伝導率を測定するためのフラッシュ法
	熱膨張係数	4-9×10-6/K(CII) -2-0×106/K(C⊥)	プッシュロッド膨張計	GB/T4339-2008 金属材料の熱膨張特性パラメータの測定
電気的特性	抵抗率	1.2～1.6μΩ・m	カルビン双腕ブリッジ抵抗測定装置	GB/T351-2019 金属材料の電気抵抗率の測定方法または GB/T5167-2018 焼結金属材料および硬質合金の電気抵抗率の測定

機械式

磁性鋼の機械的性能指標には、硬度、圧縮強さ、曲げ強さ、引張強さ、衝撃靱性、ヤング率などが含まれます。ネオジム鉄ボロンは代表的な脆性材料です。磁性鋼は硬度と圧縮強度が高いですが、曲げ強度、引張強度、衝撃靱性が劣ります。そのため、磁性鋼は加工、磁化、組み立て中に簡単に角が落ちたり、亀裂が入ったりする原因になります。磁性鋼は通常、衝撃吸収と緩衝保護を提供しながら、スロットまたは接着剤を使用してコンポーネントや機器に固定する必要があります。

焼結ネオジム鉄ボロンの破面は典型的な粒界破壊であり、その機械的特性は主にその複雑な多相構造によって決まり、また、配合組成、プロセスパラメータ、構造欠陥（細孔、大きな粒子、転位など）にも関連します。。）。一般に、レアアースの総量が少ないほど、材料の機械的特性は悪くなります。 CuやGaなどの低融点金属を適切に添加することで粒界相の分布を改善し、磁性鋼の靱性を向上させることができます。 Zr、Nb、Tiなどの高融点金属を添加すると、粒界に析出物を形成し、結晶粒を微細化し、亀裂の進展を抑制することができ、強度と靭性の向上に役立ちます。しかし、高融点金属を過剰に添加すると、磁性材料の硬度が高くなりすぎ、加工効率に重大な影響を与える可能性があります。

実際の製造プロセスでは、磁性材料の磁気的特性と機械的特性のバランスをとることが難しく、コストや性能の要求により、加工や組み立ての容易さを犠牲にしなければならないことがよくあります。

熱特性

ネオジム鉄ボロン磁性鋼の主な熱性能指標には、熱伝導率、比熱容量、熱膨張係数が含まれます。

モータ運転時の磁性鋼の状態シミュレーション

磁性鋼の性能は温度の上昇とともに徐々に低下するため、永久磁石モータの温度上昇は、モータの長期負荷運転にとって重要な影響要因となります。優れた熱伝導率と放熱能力により、過熱を回避し、機器の正常な動作を維持できます。したがって、磁性鋼には高い熱伝導率と比熱容量が期待されます。一方で、熱は素早く伝達され、放散されると同時に、同じ熱の下でも温度上昇が低くなります。

ネオジム鉄ボロン磁石は特定の方向（II-C軸）に磁化されやすく、加熱すると磁性鋼がこの方向に膨張します。ただし、磁化しにくい2方向（ÅC軸）には熱収縮という負の膨張現象が生じます。熱膨張異方性の存在により、放射リング磁性鋼は焼結中に亀裂が発生しやすくなります。また、永久磁石モータでは、磁性鋼の支持体として軟磁性材料フレームが使用されることが多く、2つの材料の異なる熱膨張特性が温度上昇後のサイズ適応性に影響します。

電気的特性

交流磁場下の磁石渦電流

永久磁石モータが回転する交流電磁界環境では、磁性鋼板に渦電流損が発生し、温度上昇につながります。渦電流損失は比抵抗に反比例するため、ネオジム鉄ボロン永久磁石の比抵抗を大きくすると、渦電流損失と磁石の温度上昇が効果的に低減されます。理想的な高抵抗電磁鋼組織は、希土類リッチ相の電極電位を高め、電子の透過を防ぐことができる隔離層を形成し、主相粒子に対する高抵抗粒界のカプセル化と分離を達成し、それによって改善することによって形成されます。焼結ネオジム鉄ボロン磁石の抵抗率。しかし、無機材料のドーピングや積層技術では磁気特性の劣化の問題を解決できず、高抵抗率と高性能を兼ね備えた磁石の有効な調製はまだできていないのが現状です。