NdFeB 소결자석의 제조과정 - (2) 분말제조

Mar 04, 2024

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소결자석의 이상적인 미세구조는 주상입자가 매끄럽고 얇은 부가물로 둘러싸인 미세하고 균일한 미세구조이며, 주상입자의 자화 용이 방향은 배향방향을 따라 최대한 일관되게 배열되어 있습니다. 공동, 큰 입자 및 더 큰 크기의 연자성 위상은 자석의 고유 보자력을 심각하게 감소시키는 반면, 자화 방향이 배향 방향에서 벗어나는 입자는 동시에 자석의 잔류 자화 및 감자 곡선의 직각도를 감소시킵니다. 이를 위해서는 합금 잉곳이나 급속 냉각 플레이크를 평균 입자 크기가 3~5μm, 최대 입자 크기가 20μm 미만이며 구형에 가까운 형태의 단결정 입자로 만들어야 합니다. 동시에, 분말의 심각한 산화 경향을 피하기 위해 지나치게 미세한 입자의 비율을 제어해야 합니다. , 필요한 경우 분말 표면 처리를 사용하여 분말의 항산화 능력을 높이고 충전 및 압축성을 향상시킵니다.

 

1. 기존의 기계적 파쇄방법
희토류 전이족 금속간 화합물은 경도와 취성이 높습니다. 합금 잉곳은 조 크러셔(Jaw Crusher)나 이와 유사한 기계를 사용하여 쉽게 작은 조각으로 부수고, 평균 입자 크기가 3~5μm가 될 때까지 단계별로 기계적으로 분쇄할 수 있습니다. 그러나 장비 마모로 인해 불순물도 필연적으로 분말의 품질에 영향을 미칩니다. 희토류 금속 및 그 금속간화합물의 산화 경향이 심하여 조분쇄(~10mm 수준)와 중분쇄(~100μm 수준)는 일반적으로 질소나 아르곤 등의 보호 분위기에서 진행되며, 미세분쇄(평균입자) 크기 3~5μm) 액체 보호 볼 밀이나 질소 또는 불활성 가스 흐름 밀을 선택하십시오.
소결된 NdFeB의 이중 합금법이나 다중 합금법도 널리 사용됩니다. 보통 Nd2Fe14B 양극 성분에 가까운 합금과 Nd가 풍부한 속냉각 합금을 혼합하여 분쇄하고, 소량의 Nd가 풍부한 분말이 고르게 분포되어 있는 합금 분말 본체로 거의 나누어진다.

 

2. 수소 감소(HD)
희토류 금속, 합금, 금속간 화합물의 수소 흡수 거동과 수소화물의 물리적, 화학적 특성에 대한 연구는 희토류 응용에 있어 항상 주요 이슈였습니다. 가장 직접적인 예는 수소전지다. 희토류 영구자석 재료의 합금 잉곳 역시 수소를 흡수하는 경향이 강합니다. 수소 원자는 금속간 화합물의 주상과 희토류가 풍부한 입계상의 격자간 위치에 들어가 격자간 원자 화합물을 형성하며, 이는 원자 간격을 증가시키고 격자 부피를 확장시킵니다. , 결과적인 내부 응력은 매우 부서지기 쉬운 합금에서 합금의 결정립 균열(입계 파괴), 결정립 파괴(입계 파괴) 또는 합금의 연성 파괴를 유발합니다. 이러한 갈라짐에는 딱딱거리는 소리가 동반될 수 있으므로 이를 "수소 파쇄" 또는 "수소 파열"이라고 합니다.

 

3. 암모니아 제트밀링 방식
실험실이나 대규모 생산 공정에서는 일반적으로 고압(0.6MPa), 고순도(99.995%) 질소를 동력원으로 사용하는 유동층 제트밀을 사용합니다. 레이저 입자 크기 분석기로 측정한 중앙 입자 크기 D50은 약 5μm입니다. 가스 압력은 가스 분자의 평균 운동 에너지에 비례한다는 점을 고려하면 동일한 압력에서 분자량이 작은 가스는 비행 속도가 더 빠르며 가스 유속이 증가하면 분말의 자연 충돌 빈도가 증가하는 데 도움이 됩니다. 입자. 수소 분자와 헬륨 분자가 가장 좋은 후보이지만 수소의 폭발성 특성으로 인해 헬륨이 최선의 선택입니다. 헬륨의 유량은 질소의 2.9배이며, Nd-Fe-B 조분말을 단시간에 분말화할 수 있습니다. D50=2μm 이하로 분쇄됩니다.

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