Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of Powder Size on the Microstructure and Magnetic Properties of Nd-Fe-B Magnet Alloy

Cho Ju-Young, Abbas Sardar Farhat, Choa Yong-Ho, Kim Taek-Soo

Archives of Metallurgy and Materials

|

2019

|

Vol. 64, iss. 2

623--626

EN

Rare earth Nd-Fe-B, a widely used magnet composition, was synthesized in a shape of powders using gas atomization, a rapid solidification based process. The microstructure and properties were investigated in accordance with solidification rate and densification. Detailed microstructural characterization was performed by using scanning electron microscope (SEM) and the structural properties were measured by using X-ray diffraction. Iron in the form of α-Fe phase was observed in powder of about 30 μm. It was expected that fraction of Nd2 Fe14 B phase increased rapidly with decrease in powder size, on the other hand that of α-Fe phase was decreased. Nd-rich phase diffused from grain boundary to particle boundary after hot deformation due to capillary action. The coercivity of the alloy decreased with increase in powder size. After hot deformation, Nd2 Fe14 B phase tend to align to c-axis.

2

Porównanie magnesów NdFeB z innymi magnesami trwałymi – produkcja i perspektywy

Saternus M., Łabuszewski M.

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2018

|

Vol. 85, nr 3

68--74

PL

W artykule krótko przedstawiono historię odkrywania poszczególnych magnesów stałych, takich jak Alnico, Sm-Co, ferryty i NdFeB oraz zmiany w ich kształtach. Podano krótką charakterystykę magnesów wraz z ich zastosowaniem. Największą uwagę skupiono na magnesach NdFeB. Dla nich przedstawiono schematycznie metody otrzymywania. Dla wspomnianych magnesów porównano wielkość ich produkcji w latach 1997-2015. Dla magnesów NdFeB przedstawiono także głównych producentów w latach 2012 i 2015. Przedstawiono perspektywy produkcji magnesów trwałych, głównie ferrytów i NdFeB w kolejnych latach oraz dostępność metali ziem rzadkich.

EN

The article briefly presents the history of discovering particular permanent magnets, such as Alnico, Sm-Co, ferrites and NdFeB, as well as changes in their shapes. A short characteristic of the magnets with their application is also included. The focus was put on NdFeB magnets. For them, the methods of obtaining have been schematically shown. For the mentioned magnets, the amount of production was compared in 1997-2015. The main producers of NdFeB magnets in 2012 and 2015 were also given. Perspectives for the production of permanent magnets, mainly ferrites and NdFeB in the following years, together with the availability of rare earth metals were presented.

3

Multistep Heat-Treatment Effects on Electrospun Nd-Fe-B-O Nanofibers

Jeon E. J., Eom N. S. A., Lee J., Lee B., Cho H. M., On J. S., Choa Y.-H, Kim B. S.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2018

|

Vol. 63, iss. 3

1433--1437

EN

Neodymium-Iron-Boron (Nd-Fe-B) magnets are considered to have the highest energy density, and their applications include electric motors, generators, hard disc drives, and MRI. It is well known that a fiber structure with a high aspect ratio and the large specific surface area has the potential to overcome the limitations, such as inhomogeneous structures and the difficulty in alignment of easy axis, associated with such magnets obtained by conventional methods. I n this work, a suitable heat-treatment procedure based on single-step and multistep treatments to synthesize sound electrospun Nd-Fe-B-O nanofibers of Φ572 nm was investigated. The single-step heat-treated (directly heat-treated at 800°C for 2 h in air) samples disintegrated along with the residual organic compounds, whereas the multistep heat-treated (sequential three-step heat-treated including three steps;: dehydration (250°C for 30 min in an inert atmosphere), debinding (650°C for 30 min in air), and calcination (800°C for 1 h in air)) fibers maintained sound fibrous morphology without any organic impurities. They could maintain such fibrous morphologies during the dehydration and debinding steps because of the relatively low internal pressures of water vapor and polymer, respectively. In addition, the NdFeO3 alloying phase was dominant in the multistep heat-treated fibers due to the removal of barriers to mass transfer in the interparticles.

4

Effect Of The Desorption-Recombination Temperature On The Microstructure And Magnetic Properties Of HDDR Processed Nd-Fe-B Powders

Lee J.-G., Cha H.-R., Liu S., Yu J.-H., Baek Y.-K., Kwon H.-W.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2015

|

Vol. 60, iss. 2B

1499--1501

EN

The effect of the desorption-recombination temperature on the microstructure and magnetic properties of hydrogenation-disproportionation-desorption-recombination (HDDR) processed Nd-Fe-B powders was studied. The NdxB6.4Ga0.3Nb20.2Febal (x=12.5-13.5, at.%) casting alloys were pulverized after homogenizing annealing, and then subjected to HDDR treatment. During the HDDR process, desorption-recombination (DR) reaction was induced at two different temperature, 810°C and 820°C. The higher Nd content resulted in enhanced coercivity of the HDDR powder, and which was attributed to the thicker and more uniform Nd-rich phase along grain boundaries. But this uniform Nd-rich phase induced faster grain growth. The remanence of the powder DR-treated at 820°C is higher than that DR-treated at 810°C. In addition, it was also confirmed that higher DR temperature is much more effective to improve squareness.

5

High-coercivity Nd-Fe-B Powders Obtained by High-Temperature Milling

Kaszuwara W., Michalski B., Orlowski P.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2014

|

Vol. 59, iss. 1

47--50

EN

The possibility of employing high temperature milling (600°C) for the production of highly coercive Nd-Fe-B powders was examined. The materials were the Nd12Fe82B6, alloy which was subjected to mechanical milling and the powders of the constituent elements of this alloy which were processed by mechanical alloying. The processes were conducted in the two variants: the first variant consisted of mechanical milling performed at a high temperature which was maintained during the entire process, and the other variant included preliminary milling carried out at room temperature and then the milling temperature was increased. All the processes gave nanocrystalline powders with hard magnetic properties. The powders produced by mechanical milling had better properties than those produced by mechanical] alloying as they were more homogeneous and contained smaller amounts of the α-Fe phase.

PL

W pracy badano możliwości zastosowania procesu mielenia w wysokiej temperaturze (600°C) do otrzymywania wyso- kokoercyjnych proszków Nd-Fe-B. Mieleniu poddano stop Nd12Fe82B6,. a także zastosowano metodę mechanicznej syntezy stopów tzn. mielono proszki pierwiastków składników stopu. Procesy prowadzono w dwóch wariantach: cały proces odbywał się w podwyższonej temperaturze lub stosowano wstępne mielenie w temperaturze pokojowej, a następnie mielenie w wysokiej temperaturze. We wszystkich procesach uzyskano nanokrystalicze proszki o właściwościach magnetycznie twardych Proszki uzyskane w procesie mielenia stopu miały właściwości lepsze od proszków otrzymanych w procesie mechanicznej syntezy stopów, ponieważ były bardziej jednorodne i posiadały mniejszy udział fazy α-Fe.

6

Nanokrystaliczne, dwufazowe magnesy izotropowe otrzymywane metodą wysokoenergetycznego rozdrabniania - etap I

Lipiec W., Gaworska-Koniarek D., Ozimek M., Wilczyński W.

Prace Instytutu Elektrotechniki

|

2010

|

Z. 248

97-114

PL

W artykule przedstawiono wyniki wstępnych prac wytwarzania nanokrystalicznych proszków metodą wysokoenergetycznego rozdrabniania. Wykorzystano je następnie jako surowiec do wytwarzania nanokrystalicznych magnesów neodymowych jednofazowych. Określono wpływ parametrów procesu mielenia, w dostępnym młynku kulowo-planetarnym, na morfologię i właściwości magnetyczne wytworzonych próbek magnesów. Wyniki prac pokazały, że stosując długotrwałe mielenie stopu Nd-Fe-B w młynku planetarno-kulowym możliwe jest wytworzenie proszków nanokrystalicznych, a nawet o amorficznej budowie cząstek. Nadmierne rozdrobnienie cząstek proszku i jego amorfizacja wpływa niekorzystnie na gęstość i właściwości magnetyczne magnesów otrzymywanych metodą zagęszczania na gorąco.

EN

The paper presents the results of preliminary work of production process of nanocrystalline powders by high-energy ball milling. These powders then were used as raw materials for the manufacturing of single-phase nanocrystalline Nd-Fe-B magnets. The influence of the milling process parameters on the morphology and magnetic properties of produced magnets were examined. The results of the work have shown that applying long-term milling of Nd-Fe-B alloy allows to obtain nanocrystalline powders or even powders with amorphous structure of particles. However, overmilling of powder, which result is its amorphousation, adversely affects the density and magnetic properties of magnets produced with the use of hot densification method.

7

Manufacturing of hard magnetic composite materials Nd-Fe-B

Drak M., Ziębowicz B., Dobrzański L. A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2008

|

Vol. 31, nr 1

91-96

EN

Purpose: This paper presents the material and technological solution which makes it possible obtaining of hard magnetic composite materials: nanocrystalline material-polymer. Design/methodology/approach: For fabrication of composite materials the Nd-Fe-B powder obtained by melt quenching technique was used and for matrix: epoxy resin (EP) or high density polyethylene (HDPE) (2.5 % wt.). Composite materials were compacted by the one-sided uniaxial pressing. The complex relationships among the manufacturing technology of these materials, their microstructure, as well as their properties were evaluated. Materialographic examination of powders morphology and the structure of composite materials were made. Findings: Composite materials show regular distribution of magnetic powder in polymer matrix. Examination of mechanical properties show that these materials have satisfactory compression strength. Research limitations/implications: The advantage of the bonded composite materials is their simple technology, possibility of forming their properties, lowering manufacturing costs because of no costly finishing and lowering of material losses resulting from the possibility of forming any shape. The manufacturing of composite materials greatly expand the applicable possibilities of nanocrystalline powders of magnetically hard materials. Originality/value: Manufacturing processes of hard magnetic composite materials obtaining Nd-Fe-B-polymer matrix.

8

Mikrostruktura i właściwości anizotropowych magnesów NdFeB wytwarzanych w procesie odkształcenia termoplastycznego.

Lipiec W.

Prace Naukowe Instytutu Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2006

|

Vol. 44, nr 18

238-242

PL

Obecnie stopy NdFeB są stosowane na skalę przemysłową jako materiały do produkcji magnesów trwałych 0 najwyższej gęstości energii. Aby w pełni wykorzystać możliwości tetragonalnej fazy Nd2FeMB konieczne jest uporządkowanie osi "c" krystalicznych ziaren. Istnieją dwie, zupełnie różne, metody wytwarzania anizotropowych magnesów NdFeB o wysokiej gęstości energii. Jedna oparta jest na konwencjonalnej technologii proszkowej, w której stosuje się proszek o monokrystalicznych cząstkach oraz pole magnetyczne w celu ich uporządkowania [1]. Druga metoda wykorzystuje drobnokrystaliczny (50 nm) stop NdFeB, który jest rozdrabniany do stosunkowo dużych palikrystalicznych cząstek. Drobnokrystaliczną morfologię materiału wytwarza się w wyniku szybkiego chłodzenia (10 5-10 6 st C/s) ciekłego metalu. Taka postać proszku zapewnia dużą koercję magnesu (wskutek bardzo małych ziaren w polikrystalicznych cząstkach) a jednocześnie utrudnia utlenianie (mała powierzchnia kontaktu materiału z atmosferą). Proszek o polikrystalicznych cząstkach nie może być orientowany za pomocą pola magnetycznego. Stąd anizotropię magnesu uzyskuje się w tym wypadku na drodze dwuetapowego prasowania na gorąco [2-3]. W pierwszym etapie powstaje izotropowy magnes o gęstości bliskiej teoretycznej. Natomiast drugi etap ma na celu wytworzenie tekstury, którą uzyskuje się w procesie odkształcenia termoplastycznego. Napisano wiele prac analizujących wpływ odkształcenia plastycznego na gorąco na mikrostrukturę, właściwości magnetyczne, oraz na związek między ciśnieniem a prędkością odkształcenia [4-16]. Mimo to mikrostrukturalny mechanizm zarówno samego odkształcenia jak i porządkowania ziaren nie jest jeszcze w pełni zrozumiały. Najczęściej przyjmuje się, że odkształcenie i orientacja powstają w wyniku kombinacji anizoiropowego rozrostu ziaren i ich obrotów oraz poślizgu na granicach. Anizoiropowy rozrost ziaren miałby zachodzić w wyniku dyfuzji wzdłuż lub w poprzek granic ziaren. Poślizg na granicach rozumiany jest jako mechaniczne przemieszczanie ziaren ułatwiane przez międzyziarnową fazę ciekłą, która pełni rolę środka poślizgowego. Inna teoria (tłumacząca powstawanie makroskopowej anizotropii w tego typu magnesach opiera się na mechanizmie rozpuszczania 1 wytrącania. Mówi ona, że pod wpływem nacisku i temperatury ziarna zorientowane osią c inaczej niż równolegle do siły nacisku rozpuszczają się całkowicie, natomiast pochodząca z cieczy materia zarodkuje i rozrasta się na ziarnach, które się nie rozpuściły [17]. Przy czym, przyjmuje się, że kryształy zorientowane kierunkiem c zgodnie z siłą nacisku nie ulegają rozpuszczeniu. Dzieje się tak wskutek anizotropowych właściwości sprężystych tetragonalnej fazy NdFeB. Anizotropia ta powoduje, że energia nagromadzona w krysztale zależy od jego orientacji względem siły nacisku. W tych ziarnach, gdzie jest ona większa rozpuszczanie materiału zachodzi w niższej temperaturze. Czynniki te dają w efekcie selektywną rozpuszczalność ziaren w zależności od ich orientacji.

EN

Using MQP - A powder NdFeB hot pressed isotropic magnets was produced. Then, applying thermoplastic deformation process isotropic precursors were processed into anisotropic mugnets. Isotropic samples shown satisfactory magnetical proprieties. However anisotropic magnets characterized comparatively small remanence and coercivity. In the aim of explanation such result following investigations were executed: content of oxygen, microstructural and magnetical proprieties of the material.

9

Charakterystyka powłok ochronnych naniesionych na materiałach kompozytowych magnetycznie twardych Nd-Fe-B o osnowie polimerowej

Drak M., Dobrzański L. A.

Zeszyty Naukowe Politechniki Świętokrzyskiej. Mechanika

|

2005

|

Z. 82

83-88

PL

W artykule przedstawiono charakterystykę ochronnych powłok polimerowych, lakierowych i metalowych, naniesionych na podłoże z materiału kompozytowego magnetycznie twardego o osnowie polimerowej , wzmacnianego cząstkami Nd-Fe-B z dodatkami proszków metalowych. Strukturę powłok zbadano metodą skaningowej mikroskopii elektronowej. Wykonano także badania twardości, grubości i przyczepności naniesionych powłok.

EN

The paper presents the characterization of protective polymer, varnish and metallic coating deposited onto polymer matrix hard magnetic composite materials reinfoced with Nd-Fe-B particles with metal additions. Structure of coatings was observed in scanning electron microscopy. Thickness, hardness and adhesive of deposited coatings was evaluated.

10

Właściwości materiałów magnetycznie twardych o strukturze kompozytowej

Kaszuwara W., Witkowski A., Leonowicz M.

Kompozyty

|

2004

|

R. 4, nr 12

378-383

PL

W ciągu ostatnich 15 lat wiele prac poświecono materiałom magnetycznie twardym o strukturze kompozytów, zawierających obok fazy magnetycznie twardej fazę magnetycznie miękką (nazywanych nanokompozytami magnetycznie twardymi). Obecność wydzieleń fazy magnetycznie miękkiej (żelaza) prowadzi do zwiększenia remanencji magnesu i może powodować również wzrost energii (BH)max - najważniejszej właściwości użytkowej określającej jakość materiału magnetycznie twardego. W magnesach typu metal ziemi rzadkiej - metal przejściowy (RE-M), poprzez odpowiedni dobór składu chemicznego, można uzyskać strukturę fazową zawierającą wydzielenia Fe. Struktura nanokompozytu umożliwia osiągnięcie maksymalnych wartości energii w izotropowych, nanokrystalicznych materiałach Nd-Fe-B, Pr-Fe-B oraz Sm-Fe-N. Uwarunkowane jest to jednak również cechami mikrostruktury kształtowanymi w procesie technologicznym. Badania wykazały, że wytwarzanie magnesów Nd-Fe-B i Pr-Fe-B metodą szybkiego chłodzenia ze stanu ciekłego daje lepsze rezultaty niż metoda mechanicznej syntezy, ponieważ pozwala na ograniczenie zawartości tlenu i zróżnicowanie wielkości ziarna fazy magnetycznie miękkiej i magnetycznie twardej. W przypadku magnesów z ferrytu baru, wytwarzanych metodą mechanicznej syntezy, dodatek żelaza prowadzi również do zwiększenia energii (BH)max. Osiągnięto wzrost tej właściwości o około 13% przy udziale wagowym żelaza 5%.

EN

Much effort has been devoted to study of hard magnetic nanocomposites in the last fifteen years. Such materials consist of mixture of nanostructured hard and soft magnetic (usually iron phases). Formation of soft magnetic inclusions leads to remanence enhancement, which usually results in increase of the maximum energy product (BH)max which is the major property determining the functional properties of hard magnetic materials. In the rare earth - transition metal (RE-M) magnets, appropriate combination of chemical composition can produce material containing Fe precipitates. Unique structure of nanocomposite magnets enables achieving high values of the energy product (BH)max in isotropic, nanocrystalline materials such as Nd-Fe-B, Pr-Fe-B and Sm-Fe-N. Also the material composition the magnetic properties of the nanocomposites substantially depend on the microstructure, which is produced in the course of technological process. Our study proved that application of rapid solidification for the processing of Nd-Fe-B and Pr-Fe-B magnets produces better properties than that of mechanical alloying (Figs. 1-6), because the former enables reduction of oxygen content and better control of crystallite size of both hard and soft magnetic phases. In the case of barium ferrites, processed by mechanical alloying, addition of iron also leads to enhancement of the energy product (Fig. 10). Increase of the (BHW)max by 13% was achieved by addition of 5% Fe.

11

Microstructure and magnetic properties of NdFeB magnets fabricated by current-applied pressure-assisted process

Kim Y. B., Kim H. T., Cho S. H., Kapustni G. A.

Materials Science

|

2003

|

Vol. 21, No. 1

140-146

EN

The microstructure and magnetic properties of isotropic and anisotropic NdFeB magnets fabricated by current-applied pressure-assisted (CAPA) process has been investigated. The process consists of CA-press to make full dense isotropic magnets and CA-deformation to obtain high energy anisotropic magnets. During the CA-press, the increase of applied pressure is found to suppress grain growth and to lead high coercivity, while the increase of applied current deteriorates coercivity. Through the CA-deformation process, the platelet grains with c-axis texture parallel to press direction are formed. The best properties of CA-deformed magnets obtained from MQP-A powder were Br = 1.36 T (13.6 kG), ic = 868 kA/m (10.9 kOe) and (BH)max = 352 kJ/m3 (44.2 MGOe). And, from MQU-G powder were Br = 1.31 T (13.1 kG), iHc = 1457 kA/m (18.3 kOe) and (BH)max = 333 kJ/m3 (41.8 MGOe).

12

Anizotropowe dielektromagnesy prasowane ze stopu Nd-Fe-B

Ślusarek B.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

1999

|

Vol. 40, nr 12

33-34

PL

Podstawowym czynnikiem warunkującym rozwój maszyn elektrycznych są nowe materiały magnetycznie twarde. Wymagania stawiane magnesom trwałym przeznaczonym do maszyn elektrycznych w dużym stopniu spełniają izotropowe dielektromagnesy z proszku z szybkochłodzonej taśmy Nd-Fe-B. Zapotrzebowanie rynku na magnesy trwałe o większych gęstościach energii magnetycznej niż dielektromagnesy izotropowe Nd-Fe-B spowodowało rozwój prac nad anizotropowymi proszkami z tego stopu. W artykule przedstawiono wyniki badań nad anizotropowymi dielektromagnesami ze stopu Nd-Fe-B.

EN

The main factor of the growing application's rangę of electrical motors are the new hard magnetic materials. Isotropic dielectromagnets from melt - spun ribbon Nd-Fe-B comply with most of the requirements, but markets needs for hard magnets with even higher magnetic energy product effected in works on anisotropic dielectromagnets from melt - spun ribbon Nd-Fe-B. Work present results of research on technology of anisotropic dielectromagnets of this kind in Tele- and Radio Research Institute in Warsaw.

13

Wtryskiwane magnesy trwałe ze stopów Nd-Fe-B.

Ślusarek B., Biało D., Gromek J. Z., Kulesza T.

Prace Naukowe Instytutu Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

1998

|

Vol. 34, nr 10

69-73

PL

Zapotrzebowanie na wtryskiwane magnesy trwałe stale wzrasta, a szczególnie na magnesy z proszku z drobnokrystalicznej taśmy Nd-Fe-B. Technologia magnesów wtryskiwanych pozwala na wytwarzanie magnesów o skomplikowanych kształtach oraz o dużych dokładnościach wymiarowych. Magnesy takie nie wymagają obróbki wykańczającej. Właściwości magnetyczne magnesów wiązanych są gorsze od właściwości magnetycznych magnesów spiekanych wytworzonych z takiego samego proszku. Zaletą ich jest niższa cena. Magnesy wtryskiwane ze stopu Nd-Fe-B wypełniają lukę pomiędzy magnesami spiekanymi z pierwiastków ziem rzadkich - o bardzo dobrych właściwościach magnetycznych, ale bardzo drogich, a spiekanymi magnesami ferrytowymi - tanimi, ale o małych wartościach parametrów magnetycznych. Właściwości magnesów wtryskiwanych ze stopu Nd-Fe-B umożliwiają stosowanie ich w mikrosilnikach. Pozwala to na zmniejszenie wymiarów silnika, w stosunku do silnika tego samego typu o magnesach ferrytowych. W referacie przedstawiono wyniki prac nad technologią magnesów wtryskiwanych z szybkochłodzonej taśmy Nd-Fe-B.

EN

The spreading range of applications of the injection moulded dielectromagnets is observed, specially for magnets from melt spun ribbon Nd-Fe-B. The technology of injection moulded dielectromagnets allows to achieve magnets of complicated shapes with good dimensional tolerances. Such dielectromagnets do not need any final treatment. The magnetic properties of dielectromagnets are worse, than magnetic properties of sintered magnets made from the same hard magnetic power, but their advantage is lower price. Injection moulded dielectromagnets are the market's offer between very expensive rare earth sintered magnets with very good magnetic properties and much cheaper ferrite sintered magnets with very low value of magnetic parameters. The magnetic properties of injection moulded electromagnets from melt-spun ribbon Nd-Fe-B are suitable for micromachines: it allows to construct micromachines with significantly smaller dimensions, than the same power machine equipped with the ferrite magnets. The paper presents the results of researches on the technology of the injection moulded melt-spun ribbon Nd-Fe-B dielectromagnets.