Brève introduction aux aimants en néodyme (NdFeB)

L’aimant NdFeB est une sorte d’aimant permanent à base de terres rares. En fait, ce type d’aimant devrait être appelé aimant en fer-bore de terre rare, car il utilise plus d’éléments de terre rare que le néodyme. Mais il est plus facile pour les gens d’accepter le nom NdFeB, qui est facile à comprendre et à diffuser. Il existe trois types d’aimants permanents en terres rares, divisés en trois structures : RECo5, RE2Co17 et REFeB. L’aimant NdFeB est le REFeB, les RE étant les éléments des terres rares.

L’aimant permanent fritté NdFeB est basé sur le composé intermétallique Nd2Fe14B, dont les principaux composants sont le néodyme, le fer et le bore. Pour obtenir des propriétés magnétiques différentes, une partie du néodyme peut être remplacée par d’autres métaux de terres rares tels que le dysprosium et le praséodyme, et une partie du fer peut être remplacée par d’autres métaux tels que le cobalt et l’aluminium. Le composé a une structure cristalline tétragonale, avec une force d’aimantation à saturation élevée et un champ d’anisotropie uniaxial, qui est la source principale des propriétés des aimants permanents NdFeB.

Les aimants permanents frittés en NdFeB sont classés en différentes catégories en fonction de leur coercivité intrinsèque. La qualité N à faible coercivité, la qualité M à coercivité moyenne, la qualité H à coercivité élevée, la qualité SH à très haute coercivité, puis les qualités UH, EH et TH, en particulier la nouvelle qualité AH dont la coercivité intrinsèque peut être supérieure à 35 kA/m.

La température maximale de fonctionnement des différents types de matériaux magnétiques NdFeB est également liée à la coercivité intrinsèque. Les différentes qualités de NdFeB ont des températures de fonctionnement différentes. Plus la coercivité intrinsèque est élevée, plus la température de fonctionnement maximale est élevée.

Il existe une norme d’essai pour la température maximale de fonctionnement, généralement en utilisant la qualité du matériau, une barre d’échantillonnage cylindrique, diamètre D et hauteur L, L/D=0,7, après saturation magnétisée, chauffée de la température ambiante à une température constante et maintenue pendant 2 heures, puis refroidie à la température ambiante, perte de flux irréversible en circuit ouvert ≤ 5%.

Le champ d’application du NdFeB exigeant une température de travail de plus en plus élevée, l’ensemble de l’industrie du NdFeB met constamment à jour sa technologie et, dans le même temps, les performances magnétiques les plus élevées par unité de volume du NdFeB deviennent de plus en plus évidentes. Cela a conduit au remplacement d’autres matériaux magnétiques dans de nombreuses applications. Par exemple, le matériau magnétique de la bobine d’allumage d’un moteur automobile nécessite une température de fonctionnement supérieure à 200˚C. Grâce à la maturité de la technologie, le N35EH peut répondre aux exigences de l’industrie en termes de coûts et de performances.

Tendances de développement de l’aimant NdFeB

Les aimants NdFeB frittés ont été largement utilisés dans de nombreux domaines tels que l’industrie informatique, l’industrie automobile, l’équipement médical, le transport d’énergie, etc. En outre, les aimants NdFeB ont été largement utilisés dans de nombreux nouveaux domaines, en particulier dans l’économie à faible émission de carbone. En particulier, dans le cadre de la tendance à l’économie à faible émission de carbone, tous les pays du monde accordent une attention particulière à la protection de l’environnement et à la réduction des émissions de carbone en tant que domaine scientifique et technologique clé. Cela a mis en avant de nouvelles exigences en matière d’amélioration de la structure énergétique, de développement des énergies renouvelables, d’amélioration de l’efficacité, d’économies d’énergie et de réduction des émissions, et de promotion d’une vie à faible émission de carbone, ce qui offre également un vaste espace de marché pour le développement d’industries à faible émission de carbone telles que la production d’énergie éolienne, les véhicules à énergie nouvelle et les appareils électroménagers à faible consommation d’énergie. Au fur et à mesure que l’application se répand et que la technologie continue à se développer, le NdFeB fritté utilisé aura des exigences plus élevées. Par exemple, le moteur à bobine mobile (VCM) du disque dur mécanique pour le stockage de données nécessite des aimants N50H frittés en NdFeB avec un produit d’énergie magnétique maximum (BH) max> 48MGOe et la coercivité intrinsèque Hcj> 16kOe ; tandis que la bobine d’allumage du moteur automobile utilise des aimants NdFeB frittés haute performance en forme de feuille mince, qui nécessitent une température de travail supérieure à 200 °C, ce qui requiert l’utilisation d’aimants NdFeB frittés N35EH. Dans de nombreuses applications émergentes d’aimants NdFeB frittés, telles que les robots marcheurs à l’esprit mécanique, les moteurs spéciaux à technologie intégrée, les systèmes automatiques automobiles, etc., il est nécessaire d’avoir à la fois un BH max et une coercivité intrinsèque élevés. La demande de produits à haute énergie magnétique (BH) max et à haute coercivité intrinsèque est également élevée. Les terres rares constituent une ressource stratégique importante, et l’amélioration des propriétés magnétiques globales des aimants NdFeB frittés est bénéfique pour l’utilisation efficace des terres rares. Par conséquent, la tendance des aimants Nd-Fe-B frittés est d’augmenter le produit d’énergie magnétique maximale (BH)max et la coercivité intrinsèque Hcj.

Revêtement Épaisseur (μm) Couleur SST(hrs) PCT(hrs)
BW-Zn 4-15 Bleu vif ≥24 –
Couleur-Zn 4-15 Couleur brillante ≥48 –
Ni-Cu-Ni 5-20 Argent brillant ≥48 ≥48
Ni chimique 5-20 Argent foncé ≥72 ≥48
Ni-Cu-Ni-Au 5-20 Doré ≥72 ≥96
Ni-Cu-Ni-Ag 5-20 Argent ≥72 ≥96
Ni-Cu-Ni-Sn 5-20 Argent ≥72 ≥96
Phosphates 1-3 Gris foncé – –
Aluminium 2-15 Argent brillant ≥24 ≥24
Résine époxy 10-30 Noir/Gris ≥72 ≥72
Parylène 5-20 Incolore ≥96 –
Everlube 10-15 Jaune d’or ≥120 ≥72
Téflon 8-15 Noir ≥24 ≥24
Remarque:la capacité anticorrosion du revêtement est également influencée par la forme et la taille de l’aimant.

Revêtement et placage d’aimants NdFeB

Le NdFeB fritté possède les propriétés magnétiques les plus puissantes, mais il présente l’une de ses plus grandes faiblesses : sa résistance à la corrosion est trop faible, de sorte que le NdFeB fritté doit être plaqué.

Le processus de placage du NdFeB comprend généralement l’élimination de l’huile, le lavage à l’eau, le décapage par ultrasons, le lavage à l’eau par ultrasons, le trempage dans la solution de passivation MJ670, puis plusieurs lavages à l’eau, et enfin le placage au nickel ou au zinc, etc. Parmi eux, le traitement d’étanchéité par passivation joue un rôle important dans le placage de NdFeB. Le processus de production du NdFeB fritté étant un processus de métallurgie des poudres, il y aura de petits pores à la surface du produit. Pour rendre la couche de placage plus dense et améliorer la résistance à la corrosion, le traitement de scellement par passivation avant le placage est très important.

Processus de fabrication

Étape 1， Préparation et prétraitement des matières premières

La production d’aimants NdFeB nécessite différents matériaux en fonction de la composition, notamment du néodyme, du praséodyme, du bore spécial, du bore fin, du cuivre, de l’aluminium, du gallium, du terbium, du cobalt, du fer, du dysprosium, du niobium, etc. L’oxydation des matériaux a un impact significatif sur les performances magnétiques, c’est pourquoi les matériaux sujets à l’oxydation doivent être détartrés et pesés conformément à la recette du matériau.
Les machines utilisées sont des balances électroniques, des machines de découpe, des machines de détartrage et de polissage, etc.
Dans le programme de contrôle de la production, les principaux points de contrôle sont le pesage du matériau, le dosage du matériau et le nettoyage de la surface du matériau.

Étape 2， Moulage en bandes

À l’origine, les fours de fusion sous vide sont utilisés en Chine pour fondre le matériau préparé à l’étape précédente. Il est généralement utilisé pour produire des aimants NdFeB avec de faibles exigences de performance. Les performances du NdFeB étant de plus en plus exigeantes, il est nécessaire d’augmenter le pourcentage volumique de Nd2Fe14B dans la phase principale, d’améliorer l’orientation des grains et de conserver environ 2 % de phase riche en néodyme pour garantir la coercivité. Il est donc nécessaire d’empêcher ou de minimiser la formation d’α-Fe pendant le processus de coulée, en utilisant la méthode de coulée en bandes, afin que le γ-Fe ne soit pas nucléé à temps (α-Fe est la transformation du γ-Fe à basse température). La phase principale de Nd2Fe14B est générée directement pour supprimer la précipitation d’α-Fe.

Étape 3， Broyage d’hydrogène

Après la fusion, la petite feuille de matériau est placée dans un environnement d’hydrogène et, grâce à la propriété d’absorption de l’hydrogène des métaux des terres rares, l’hydrogène pénètre dans l’alliage le long de la fine couche de la phase riche en néodyme, provoquant son expansion, son éclatement et sa rupture, ainsi que des fissures le long de la couche de la phase riche en néodyme, transformant ainsi la feuille de matériau en une poudre grossière. La poudre grossière est mélangée uniformément par la rotation de la cuve d’agitation.

Étape 4， Broyage à flux d’air

La poudre grossière du processus précédent est soufflée par un flux d’air à haute pression, et la taille des particules devient petite par la collision entre les particules de poudre grossière, ce qui donne la poudre fine.

Ce processus doit empêcher la poudre d’entrer en contact avec l’oxygène, de sorte que tous les conteneurs doivent exclure l’oxygène à l’aide d’azote, etc. L’ensachage doit également être rempli d’azote. La taille des particules des fines est testée pour répondre aux exigences du processus. Les différentes catégories de poudres fines sont mélangées à l’aide d’un mélangeur selon le rapport de composition.

Étape 5， Formage de la presse

Contrairement au processus de formage à la presse de l’aimant Alnico fritté, les aimants des terres rares, le NdFeB et le SmCo doivent être orientés pendant le processus de formage à la presse, de sorte que la forme de formage des aimants des terres rares est simplement carrée ou cylindrique. La conception de la machine de pressage comprend également un champ magnétique et un dispositif de démagnétisation. Le moule est composé d’un cylindre supérieur et d’un cylindre inférieur. Lorsque la poudre est moulée en fonction du poids requis, le cylindre supérieur est enfoncé, le champ électromagnétique est orienté, continue d’enfoncer, maintient la pression pendant un certain temps, se démagnétise, à ce moment le cylindre supérieur est retiré et le cylindre inférieur pousse le produit à mouler.

Dans le processus de formage à la presse, la densité du produit est un indicateur important, et le fractionnement est le poids et la taille du produit de formage, de sorte que dans ce processus, en plus de la première et de la dernière inspection, il faut tester le poids et la taille du produit de formage, l’opérateur dispose d’un certain intervalle pour inspecter le produit.col_inner Ainsi, pour garantir la qualité du produit dans ce processus.

Étape 6， Pressage isostatique à froid

Le pressage isostatique à froid consiste à appliquer une pression très élevée dans un récipient fermé, le liquide étant généralement de l’huile, et le bloc semi-fini en NdFeB sera pressé dans toutes les directions de manière égale, de sorte que la densité du produit augmente, et le retrait dépend de la compressibilité du matériau et de l’importance de la pression lors du pressage. Après le pressage isostatique à froid, la densité des ébauches de moulage en NdFeB augmente, ce qui accroît la densité du produit pour le processus de frittage ultérieur. La densité du NdFeB est étroitement liée aux performances magnétiques.

Étape 7， Processus de frittage

Le processus de frittage est l’un des processus les plus importants du frittage de l’aimant NdFeB, qui s’effectue dans un four de frittage sous vide. Contrairement au frittage des aimants Alnico, le processus de frittage du NdFeB comprend également un traitement thermique. La cavité du four de frittage est d’abord mise sous vide et, après avoir introduit les produits dans la cavité du four, elle est d’abord chauffée à environ 800˚C, puis chauffée et évacuée. Cela est dû au fait que le produit contient des pores et qu’il y a beaucoup de gaz à l’intérieur. Le niveau de vide est de 4,2E-2Pa. Le produit est ensuite fritté à haute température, environ 1200˚C, pendant plus de 4 heures. L’étape du traitement thermique a lieu ensuite. Le produit est d’abord maintenu à environ 900˚C pendant 2 heures, puis à 550˚C pendant 5 heures. Puis refroidissement hors du four. Il y aura quelques différences dans le contrôle de la température selon les qualités et les matériaux, mais c’est à peu près le processus.

Étape 8， Usinage

Le traitement mécanique des aimants frittés en NdFeB a beaucoup évolué ces dernières années. Pour les petits produits en NdFeB, une machine de découpe multifilaire a remplacé l’ancienne découpe par fil, ce qui rend la découpe des aimants en NdFeB beaucoup plus efficace. Des outils diamantés spéciaux sont utilisés pour le traitement des produits issus des gouffres. Pour les dimensions générales, utiliser le fil de coupe. L’utilisation du NdFeB dans le monde entier augmentant chaque année, les équipements de cette industrie se développent rapidement.

Étape 8， Revêtement et placage

La capacité anticorrosion du NdFeB est très faible car la phase riche en Nd dans le NdFeB fritté est sujette à l’oxydation, ce qui conduit finalement à la formation de mousse sur la poudre des produits en NdFeB fritté, de sorte que le NdFeB fritté doit être plaqué ou revêtu d’une couche anti-oxydation pour empêcher les produits d’entrer en contact direct avec l’atmosphère.

Les couches de placage couramment utilisées pour le NdFeB fritté sont le Zn, le Ni et le NiCuNi, etc. qui doivent être passivés et plaqués avant le placage.

Tableau de performance des aimants NdFeB frittés

GRADE rémanence La force coercitive force coercitive intrinsèque Produit énergétique maximal TEMPÉRATURE DE TRAVAIL LA PLUS ÉLEVÉE DENSITÉ
Br Hcb Hcj (BH)max
T kGs kA/m kOe kA/m kOe kJ/m3 MGOe ℃ g/cm3
N30 1.08-1.13 10.8-11.3 ≥798 ≥10.0 ≥955 ≥12 223-247 28-31 80 ≥7.5
N33 1.13-1.17 11.3-11.7 ≥836 ≥10.5 ≥955 ≥12 247-271 31-34 80 ≥7.5
N35 1.17-1.22 11.7-12.2 ≥868 ≥10.9 ≥955 ≥12 263-287 33-36 80 ≥7.5
N38 1.22-1.25 12.2-12.5 ≥899 ≥11.3 ≥955 ≥12 287-310 36-39 80 ≥7.5
N40 1.25-1.28 12.5-12.8 ≥907 ≥11.4 ≥955 ≥12 302-326 38-41 80 ≥7.5
N42 1.28-1.32 12.8-13.2 ≥915 ≥11.5 ≥955 ≥12 318-342 40-43 80 ≥7.5
N45 1.32-1.38 13.2-13.8 ≥923 ≥11.6 ≥955 ≥12 342-366 43-46 80 ≥7.5
N48 1.38-1.42 13.8-14.2 ≥923 ≥11.6 ≥955 ≥12 366-390 46-49 80 ≥7.5
N50 1.40-1.45 14.0-14.5 ≥796 ≥10.0 ≥876 ≥11 382-406 48-51 80 ≥7.5
N52 1.43-1.48 14.3-14.8 ≥796 ≥10.0 ≥876 ≥11 398-422 50-53 80 ≥7.5
N55 1.46-1.52 14.6-15.2 ≥796 ≥10.0 ≥876 ≥11 414-430 52-54 80 ≥7.5
N35M 1.17-1.22 11.7-12.2 ≥868 ≥10.9 ≥1114 ≥14 263-287 33-36 100 ≥7.5
N38M 1.22-1.25 12.2-12.5 ≥899 ≥11.3 ≥1114 ≥14 287-310 36-39 100 ≥7.5
N40M 1.25-1.28 12.5-12.8 ≥923 ≥11.6 ≥1114 ≥14 302-326 38-41 100 ≥7.5
N42M 1.28-1.32 12.8-13.2 ≥955 ≥12.0 ≥1114 ≥14 318-342 40-43 100 ≥7.5
N45M 1.32-1.38 13.2-13.8 ≥995 ≥12.5 ≥1114 ≥14 342-366 43-46 100 ≥7.5
N48M 1.37-1.43 13.7-14.3 ≥1027 ≥12.9 ≥1114 ≥14 366-390 46-49 100 ≥7.5
N50M 1.40-1.45 14.0-14.5 ≥1033 ≥13.0 ≥1114 ≥14 382-406 48-51 100 ≥7.5
N52M 1.43-1.48 14.3-14.8 ≥1050 ≥13.2 ≥1114 ≥14 398-422 50-53 100 ≥7.5
N54M 1.45-1.50 14.5-15.0 ≥1051 ≥13.2 ≥1114 ≥14 414-438 52-55 100 ≥7.5
N35H 1.17-1.22 11.7-12.2 ≥868 ≥10.9 ≥1353 ≥17 263-287 33-36 120 ≥7.5
N38H 1.22-1.25 12.2-12.5 ≥899 ≥11.3 ≥1353 ≥17 287-310 36-39 120 ≥7.5
N40H 1.25-1.28 12.5-12.8 ≥923 ≥11.6 ≥1353 ≥17 302-326 38-41 120 ≥7.5
N42H 1.28-1.32 12.8-13.2 ≥955 ≥12.0 ≥1353 ≥17 318-342 40-43 120 ≥7.5
N45H 1.32-1.36 13.2-13.6 ≥963 ≥12.1 ≥1353 ≥17 342-366 43-46 120 ≥7.5
N48H 1.37-1.43 13.7-14.3 ≥995 ≥12.5 ≥1353 ≥17 366-390 46-49 120 ≥7.5
N50H 1.40-1.45 14.0-14.5 ≥1011 ≥12.7 ≥1353 ≥17 382-406 48-51 120 ≥7.5
N52H 1.43-1.48 14.3-14.8 ≥1027 ≥12.9 ≥1353 ≥17 398-422 50-53 120 ≥7.5
N33SH 1.14-1.18 11.4-11.8 ≥852 ≥10.7 ≥1592 ≥20 247-279 31-35 150 ≥7.5
N35SH 1.17-1.22 11.7-12.2 ≥876 ≥11.0 ≥1592 ≥20 263-287 33-36 150 ≥7.5
N38SH 1.22-1.25 12.2-12.5 ≥907 ≥11.4 ≥1592 ≥20 287-310 36-39 150 ≥7.5
N40SH 1.25-1.28 12.5-12.8 ≥939 ≥11.8 ≥1592 ≥20 302-326 38-41 150 ≥7.5
N42SH 1.28-1.32 12.8-13.2 ≥987 ≥12.4 ≥1592 ≥20 318-342 40-43 150 ≥7.5
N45SH 1.32-1.38 13.2-13.8 ≥1003 ≥12.6 ≥1592 ≥20 342-366 43-46 150 ≥7.5
N48SH 1.37-1.43 13.7-14.3 ≥1027 ≥12.9 ≥1592 ≥20 366-390 46-49 150 ≥7.5
N50SH 1.40-1.45 14.0-14.5 ≥1003 ≥12.6 ≥1592 ≥20 382-406 48-51 150 ≥7.5
N28UH 1.04-1.08 10.4-10.8 ≥764 ≥9.6 ≥1990 ≥25 207-231 26-29 180 ≥7.5
N30UH 1.08-1.13 10.8-11.3 ≥812 ≥10.2 ≥1990 ≥25 223-247 28-31 180 ≥7.5
N33UH 1.13-1.17 11.3-11.7 ≥852 ≥10.7 ≥1990 ≥25 247-271 31-34 180 ≥7.5
N35UH 1.17-1.22 11.7-12.2 ≥860 ≥10.8 ≥1990 ≥25 263-287 33-36 180 ≥7.5
N38UH 1.22-1.25 12.2-12.5 ≥876 ≥11.0 ≥1990 ≥25 287-310 36-39 180 ≥7.5
N40UH 1.25-1.28 12.5-12.8 ≥899 ≥11.3 ≥1990 ≥25 302-326 38-41 180 ≥7.5
N42UH 1.28-1.32 12.8-13.2 ≥899 ≥11.3 ≥1990 ≥25 318-342 40-43 180 ≥7.5
N45UH 1.32-1.36 13.2-13.6 ≥908 ≥11.4 ≥1990 ≥25 342-366 43-46 180 ≥7.5
N48UH 1.37-1.43 13.7-14.3 ≥908 ≥11.4 ≥1990 ≥25 366-390 46-49 180 ≥7.5
N28EH 1.04-1.08 10.4-10.8 ≥780 ≥9.8 ≥2388 ≥30 207-231 26-29 200 ≥7.5
N30EH 1.08-1.13 10.8-11.3 ≥812 ≥10.2 ≥2388 ≥30 223-247 28-31 200 ≥7.5
N33EH 1.13-1.17 11.3-11.7 ≥836 ≥10.5 ≥2388 ≥30 247-271 31-34 200 ≥7.5
N35EH 1.17-1.22 11.7-12.2 ≥876 ≥11.0 ≥2388 ≥30 263-287 33-36 200 ≥7.5
N38EH 1.22-1.25 12.2-12.5 ≥899 ≥11.3 ≥2388 ≥30 287-310 36-39 200 ≥7.5
N40EH 1.25-1.28 12.5-12.8 ≥899 ≥11.3 ≥2388 ≥30 302-326 38-41 200 ≥7.5
N42EH 1.28-1.32 12.8-13.2 ≥899 ≥11.3 ≥2388 ≥30 318-342 40-43 200 ≥7.5
N45EH 1.32-1.36 13.2-13.6 ≥899 ≥11.3 ≥2388 ≥30 342-366 43-46 200 ≥7.5
N28AH 1.04-1.08 10.4-10.8 ≥787 ≥9.9 ≥2786 ≥35 207-231 26-29 230 ≥7.5
N30AH 1.08-1.13 10.8-11.3 ≥819 ≥10.3 ≥2786 ≥35 223-247 28-31 230 ≥7.5
N33AH 1.13-1.17 11.3-11.7 ≥843 ≥10.6 ≥2786 ≥35 247-271 31-34 230 ≥7.5
N35AH 1.17-1.22 11.7-12.2 ≥876 ≥11.0 ≥2786 ≥35 263-287 33-36 230 ≥7.5
N38AH 1.22-1.25 12.2-12.5 ≥899 ≥11.3 ≥2786 ≥35 287-310 36-39 230 ≥7.5
N40AH 1.26-1.31 12.6-13.1 ≥939 ≥11.8 ≥2786 ≥35 302-334 38-42 230 ≥7.5
N42AH 1.29-1.35 12.9-13.5 ≥955 ≥12.0 ≥2786 ≥35 318-350 40-44 230 ≥7.5
G48SH 1.37-1.42 13.7-14.2 >1011 >13 >1592 >20 358-390 45-49 <150 >7.5
G50SH 1.40-1.45 14.0-14.5 >1027 >13.2 >1592 >20 374-406 47-51 <150 >7.5
G52SH 1.42-1.48 14.2-14.8 >1067 >13.4 >1592 >20 390-422 49-53 <150 >7.5
G55SH 1.46-1.51 14.6-15.1 >1083 >13.6 >1592 >20 406-438 51-55 <150 >7.5
G45UH 1.33-1.38 13.3-13.8 >978 >12.4 >1990 >25 334-366 42-46 <180 >7.5
G48UH 1.37-1.42 13.7-14.2 >1027 >12.9 >1990 >25 358-390 45-49 <180 >7.5
G50UH 1.40-1.45 14.0-14.5 >1051 >13.2 >1990 >25 374-406 47-51 <180 >7.5
G52UH 1.42-1.48 14.2-14.8 >1067 >13.5 >1990 >25 390-422 49-53 <180 >7.5
G54UH 1.46-1.51 14.6-15.1 >1075 >13.5 >1990 >25 406-438 51-55 <180 >7.5
G40EH 1.26-1.31 12.6-13.1 >955 >12.0 >2388 >30 302-334 38-42 <200 >7.5
G44EH 1.29-1.35 12.6-13.1 >971 >12.2 >2388 >30 318-350 40-44 <200 >7.5
G46EH 1.33-1.38 12.6-13.1 >1011 >12.7 >2388 >30 334-366 42-46 <200 >7.5
G48EH 1.37-1.42 12.6-13.1 >1027 >12.9 >2388 >30 358-390 45-49 <200 >7.5
G50EH 1.40-1.45 12.6-13.1 >1051 >13.2 >2388 >30 374-406 47-51 <200 >7.5

Aimant NdFeB à diffusion à la limite des grains (GBD)

L’élément clé du NdFeB à haute coercivité, Dy, Tb, possède un champ anisotrope HA élevé. Après l’avoir ajouté pour remplacer le Nd, il joue un rôle majeur dans l’amélioration de la coercivité, tandis que d’autres éléments tels que Ga, Al, Cu, Zr et Co jouent un rôle mineur. Avec l’augmentation du Dy et du Tb, la coercivité augmente, d’où la série de grades tels que M, H, SH, UH, EH, etc. Cependant, avec l’augmentation de Dy, Tb, l’aimantation rémanente des aimants diminue de façon monotone, et un phénomène extrême contradictoire se forme pendant une période assez longue.

« Le processus d’alliage par diffusion aux joints de grains est une nouvelle technologie mise au point par Shin-Etsu Chemical, dans laquelle le dysprosium est concentré près des joints de grains de l’aimant fritté Nd-Fe-B. Ce nouveau procédé a permis d’améliorer encore la coercivité et de supprimer la réduction de la rémanence par rapport à la méthode conventionnelle des « deux alliages ».

Le petit NdFeB mince fritté est recouvert d’un composé de Dy, et un traitement thermique de diffusion est effectué à une température inférieure à la température de frittage, et le Dy forme une forte concentration distribuée dans la couche mince aux joints de grains pendant la réaction de diffusion aux joints de grains. Grâce à ce processus, Dy augmente considérablement la coercivité de l’aimant Hcj sans diminuer Br ou en la diminuant légèrement, ce qui permet d’obtenir une rémanence et une coercivité élevées.

la diffusion aux joints de grains est adaptée aux processus de diffusion : 1,5 mm ≤ épaisseur ≤ 8 mm.

Pour les aimants d’une épaisseur supérieure à 4 mm, la couche centrale Hcj est inférieure à la valeur standard, dans la fourchette de

environ 1,5KOe.

Propriétés magnétiques de l'aimant NdFeB (GBD)

GRADE rémanence La force coercitive force coercitive intrinsèque Produit énergétique maximal TEMPÉRATURE DE TRAVAIL LA PLUS ÉLEVÉE DENSITÉ
Br Hcb Hcj (BH)max
T kGs kA/m kOe kA/m kOe kJ/m3 MGOe ℃ g/cm3
G48SH 1.37-1.42 13.7-14.2 >1011 >13 >1592 >20 358-390 45-49 <150 >7.5
G50SH 1.40-1.45 14.0-14.5 >1027 >13.2 >1592 >20 374-406 47-51 <150 >7.5
G52SH 1.42-1.48 14.2-14.8 >1067 >13.4 >1592 >20 390-422 49-53 <150 >7.5
G55SH 1.46-1.51 14.6-15.1 >1083 >13.6 >1592 >20 406-438 51-55 <150 >7.5
G45UH 1.33-1.38 13.3-13.8 >978 >12.4 >1990 >25 334-366 42-46 <180 >7.5
G48UH 1.37-1.42 13.7-14.2 >1027 >12.9 >1990 >25 358-390 45-49 <180 >7.5
G50UH 1.40-1.45 14.0-14.5 >1051 >13.2 >1990 >25 374-406 47-51 <180 >7.5
G52UH 1.42-1.48 14.2-14.8 >1067 >13.5 >1990 >25 390-422 49-53 <180 >7.5
G54UH 1.46-1.51 14.6-15.1 >1075 >13.5 >1990 >25 406-438 51-55 <180 >7.5
G40EH 1.26-1.31 12.6-13.1 >955 >12.0 >2388 >30 302-334 38-42 <200 >7.5
G44EH 1.29-1.35 12.6-13.1 >971 >12.2 >2388 >30 318-350 40-44 <200 >7.5
G46EH 1.33-1.38 12.6-13.1 >1011 >12.7 >2388 >30 334-366 42-46 <200 >7.5
G48EH 1.37-1.42 12.6-13.1 >1027 >12.9 >2388 >30 358-390 45-49 <200 >7.5
G50EH 1.40-1.45 12.6-13.1 >1051 >13.2 >2388 >30 374-406 47-51 <200 >7.5