La diferencia entre los imanes de neodimio-hierro-boro convencionales y los imanes que contienen cerio
¿Cuáles son las diferencias entre los imanes de cerio y los imanes permanentes de neodimio-hierro-boro sinterizados producidos mediante procesos convencionales? ¿Existe alguna diferencia en las propiedades magnéticas? ¿Serán más frágiles y propensos a romperse? Esta es la cuestión que más preocupa a muchos usuarios de imanes y, en el artículo de hoy, brindaremos una explicación detallada para todos.
El elemento de cerio Ce tiene una característica de valencia variable y un radio iónico pequeño. Cuando el contenido de Ce es alto, es fácil formar la fase CeFe2, lo que dificulta que el imán alcance una alta coercitividad. Debido a la baja magnetización de saturación y al campo anisotrópico del CeFeB, generalmente se requiere un procesamiento de difusión después de agregar Ce al imán para mejorar aún más su rendimiento.
Cuando la cantidad de elemento Ce añadido es relativamente pequeña, el impacto en el rendimiento de difusión puede ignorarse básicamente. Cuando la cantidad de imán Ce añadido es relativamente grande, especialmente después de más del 12%, la microestructura del imán se deteriora más severamente. No solo reduce significativamente la mejora del rendimiento de difusión, sino que también conduce al deterioro de la cuadratura del imán debido a la falta de uniformidad de la microestructura.
Desde una perspectiva de uso, cuando el contenido de Ce del sustrato es bajo, bajo las mismas condiciones de Br y Hcj, no hay una diferencia significativa en el momento magnético y el efecto de desmagnetización a alta temperatura entre los imanes que contienen Ce y los que no contienen cerio, y sus características de uso son básicamente las mismas. Cuando el contenido de cerio del sustrato es superior al 8%, especialmente al 12%, se debe prestar especial atención al fenómeno de magnetización de saturación incompleta y desmagnetización a alta temperatura causados por los factores duales de bajo Hcj y baja cuadratura, a fin de evitar el fenómeno de magnetización residual pero momento magnético insuficiente y coercitividad pero desmagnetización térmica insuficiente.
También existen ciertas diferencias en la resistencia a la temperatura entre el proceso convencional de preparación y el proceso de difusión de los imanes de cerio.
En comparación con los imanes convencionales, las propiedades mecánicas de los imanes dopados con Ce también se deteriorarán con los cambios en el contenido de Ce durante el procesamiento y el uso.
El deterioro de las propiedades mecánicas de los imanes dopados con Ce se debe principalmente a la formación de la fase CeFe2 después de una adición excesiva de Ce, que destruye en gran medida el efecto de infiltración y acoplamiento de los límites de grano en relación con los granos de la fase principal, lo que resulta en una disminución significativa de las propiedades mecánicas. Los datos experimentales relevantes muestran que cuando la adición de Ce es superior al 10%, las propiedades mecánicas de los imanes de Ce incluso disminuyen entre un 20 y un 50%. Los indicadores de rendimiento mecánico incluyen dureza, resistencia a la compresión, resistencia a la flexión, resistencia a la tracción, tenacidad al impacto, módulo de Young, etc. La disminución de las propiedades mecánicas hace que los imanes de neodimio-hierro-boro, que ya son frágiles, sean más propensos a caerse en las esquinas o incluso a agrietarse durante el procesamiento, la magnetización y el ensamblaje.
En resumen, cuando se utilizan imanes de Ce ultra alto, debemos prestar mucha atención al efecto de difusión deficiente causado por el alto Ce, la microestructura desigual del producto, las áreas magnéticas débiles locales, la fácil desmagnetización a altas temperaturas y las propiedades mecánicas reducidas. Actualmente, con el avance continuo de la tecnología de procesos, cada vez más empresas están prestando atención y superando las dificultades técnicas del CeFe2, y estos problemas que lo acompañan con alto Ce se están debilitando gradualmente.