Tính chất cơ học của nam châm NdFeB thiêu kết

Nam châm NdFeB thiêu kếtlà vật liệu giòn, tính chất cơ học của chúng là cứng và giòn, tức là có độ bền cao và độ dai thấp, và hầu như không có biến dạng dẻo trước khi gãy, tức là nó bị gãy trong giai đoạn biến dạng đàn hồi.

Chúng tôi nhận thấy rằng NdFeB thiêu kết có sản phẩm năng lượng cao nhất (BH) m và độ bền đứt gãy vẫn có thể so sánh với nam châm vĩnh cửu Sm2Tm17, SmCo5 và ferit, vì chúng đều là vật liệu nam châm vĩnh cửu dựa trên các hợp chất liên kim loại, là vật liệu giòn. . Các vật liệu nam châm vĩnh cửu đất hiếm liên kết, Fe-Cr-Co và thép từ tính có độ dẻo dai đứt gãy tốt nhất, nhưng sản phẩm năng lượng từ trường (BH) m của chúng thấp hơn nhiều so với NdFeB thiêu kết.

Vật liệu dòn thường được sử dụng ba chỉ tiêu để mô tả các tính chất cơ học của vật liệu:

Độ dai của vết nứt thường phản ánh độ bền của vật liệu khi có vết nứt mở rộng, và đơn vị là MPa · m1 / 2. Việc kiểm tra độ dẻo dai khi đứt gãy của vật liệu nên sử dụng máy kiểm tra độ bền kéo, cảm biến ứng suất, máy đo độ giãn, máy đo biến dạng động khuếch đại tín hiệu,… Ngoài ra, mẫu phải được chế tạo thành tấm mỏng.

Độ bền va đập (độ bền đứt gãy do va đập) phản ánh năng lượng được vật liệu hấp thụ trong quá trình đứt gãy dưới tác dụng của ứng suất va đập, và đơn vị là J / m2. Giá trị đo được của cường độ va đập quá nhạy cảm với kích thước, hình dạng, độ chính xác xử lý và môi trường thử nghiệm của mẫu, và độ phân tán của giá trị đo được sẽ tương đối lớn.

Độ bền uốn là độ bền gãy khi uốn của vật liệu được đo bằng phương pháp uốn ba điểm. Vì mẫu dễ gia công và đo lường đơn giản, nên nó thường được sử dụng nhất để mô tả các đặc tính cơ học của nam châm NdFeB thiêu kết.

Chúng tôi tìm thấy phạm vi dao động gần đúng của các đặc tính cơ học của NdFeB thiêu kết do một số học giả đưa ra dựa trên các thí nghiệm khác nhau. Vì là vật liệu giòn nên dữ liệu thí nghiệm có độ phân tán lớn.

Các đặc tính của độ bền cao và độ dai thấp được thể hiện bởi vật liệu nam châm vĩnh cửu NdFeB thiêu kết được xác định bởi cấu trúc tinh thể của chính chúng. Ngoài ra, hai yếu tố sau sẽ ảnh hưởng đến độ bền uốn của nam châm vĩnh cửu NdFeB thiêu kết, đây cũng là cách để cải thiện độ bền của chúng. .

Hàm lượng Nd có ảnh hưởng nhất định đến độ bền của NdFeB thiêu kết. Kết quả thí nghiệm cho thấy trong những điều kiện nhất định, hàm lượng Nd càng cao thì độ bền vật liệu càng cao.

Thêm các nguyên tố kim loại khác có ảnh hưởng nhất định đến độ bền của NdFeB thiêu kết. Khi một lượng nhất định Ti, Nb hoặc Cu được thêm vào, độ dẻo dai khi va đập của nam châm vĩnh cửu được cải thiện; khi một lượng nhỏ Co được thêm vào, độ bền uốn của nam châm vĩnh cửu được cải thiện.

Các tính chất cơ học toàn diện của NdFeB thiêu kết không đủ cao, đó là một trong những lý do quan trọng để hạn chế ứng dụng của nó trong các lĩnh vực rộng lớn hơn. Quân đội, hàng không vũ trụ và các lĩnh vực khác sẽ có vai trò to lớn hơn và bước vào thời kỳ phát triển mới.