Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Texture Analysis in Die-Upset Forged Nd-Fe-B Magnets

100%

Derewnicka D. , Krztoń H. , Leonowicz M.

|

2007

|

tom Vol. 28, nr 3-4

247-253

EN

Die-upset forging of Nd-Fe-B magnets results in the production of anisotropic crystallographic structure. The degree of anisotropy depends on the parameters of the deformation process. The investigation of the crystallographic orientation has been carried out using transmission electron microscopy. It has been found that directional crystal growth is the dominant mechanism during the early stages of deformation. Complete alignment occurs at s = 65% while deformation is carried out at the temperature of 750°C as well as 600°C. The analysis of the texture has been done by X-ray diffraction, using ODF sections and has showed that a type of [001] fibre structure is formed parallel to the direction of deformation.

PL

Odkształcenie na gorąco magnesów Nd-Fe-B prowadzi do wytworzenia anizotropowej struktury krystalograficznej. Stopień anizotropii jest zależny od parametrów procesu odkształcania. Badania ukierunkowania krystalograficznego w zakresie pojedynczych ziaren prowadzono metodą transmisyjnej mikroskopii elektronowej. Stwierdzono, że ukierunkowany rozrost ziaren jest dominującym mechanizmem w początkowych stadiach odkształcenia. Całkowite ukierunkowanie zachodzi przy 8 = 65%, zarówno w czasie odkształcania w temperaturze 750° C jak i 600° C. Analiza tekstury została wykonana z wykorzystaniem dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego przy użyciu przekrojów FRO i wykazała, że w materiale wytworzona zostaje tekstura włóknista typu [001] równoległa do kierunku odkształcenia.

2

Otrzymywanie materiałów magnetycznie twardych Nd-Fe-B w procesie mielenia w podwyższonej temperaturze

75%

Kaszuwara W. , Michalski B.

|

tom Vol. 32, nr 1

9-12

PL

Wysokokoercyjne proszki Nd-Fe-B otrzymuje się wieloma metodami (melt-spinning, HDDR, mechanical milling, mechanical alloying). W większości z wykorzystywanych procesów można wyróżnić etap destrukcji gruboziarnistej fazy Nd2Fe14B oraz etap jej rekombinacji do struktury o znacznie mniejszym ziarnie. Taka sekwencja zmian struktury występuje na przykład w metodzie mechanical milling, gdzie mielenie doprowadza stop Nd-Fe-B do amorfizacji, a późniejsze wyżarzanie prowadzi do ponownej krystalizacji fazy Nd2Fe14B w postaci nanokrystalicznej. W pracy opisano metodę mielenia w wysokiej temperaturze, gdzie oba etapy: destrukcji i rekombinacji są nałożone na siebie w czasie. W efekcie takiego procesu po samym mieleniu, które w całości lub tylko w ostatnim etapie odbywa się w wysokiej temperaturze, otrzymuje się proszek o dobrych właściwościach magnetycznych. Proszek stopu o składzie Nd14Fe80B6 poddawano wysokoenergetycznemu mieleniu przez 17 h (do amorfizacji materiału), a następnie ogrzewano w trakcie mielenia pojemnik z proszkiem i kontynuowano mielenie w odpowiedniej temperaturze przez dalsze 0,5 h. Badania dyfrakcyjne wykazały, że proszek po takim procesie zawiera fazę Nd2Fe14B. Właściwości magnetyczne uzyskanych proszków zależały od zastosowanej temperatury. Najwyższe właściwości miały proszki mielone w temperaturze z zakresu 520÷540°C, jednak nawet po mieleniu w temperaturze 455°C uzyskano materiał o wysokiej koercji. Proszek mielony w temperaturze pokojowej przez 17 h, wyżarzany w niezależnym procesie w piecu w temperaturze 520°C, osiąga wyraźnie niższe właściwości magnetyczne niż po mieleniu przeprowadzonym w końcowym etapie w tej temperaturze. Przeprowadzono również proces, w którym całe mielenie odbywało się w podwyższonej temperaturze (520°C). W tym przypadku również uzyskano proszek o wysokiej koercji. Przeprowadzone w pracy badania dowiodły, że jednoczesne działanie mielenia i temperatury daje lepszy efekt niż rozłączne stosowanie mielenia i późniejszego wyżarzania.

EN

High-coercivity Nd-Fe-B powders are obtained using various methods (such as melt-spinning, HDDR, mechanical milling, mechanical alloying) - Figure 1. In most of these techniques the process is conducted in two stages: in the first stage the coarse-grained Nd2Fe14B phase is destructed and in the next stage it is recombined so as to crystallize in significantly smaller grains. This sequence of structural reconstruction is realized in e.g. mechanical milling in which the milling operation brings the Nd-Fe-B alloy to an amorphous form, whereas the annealing, which is the next operation, leads to the recombination of the Nd2Fe14B phase to the nanocrystalline form. The present paper describes a method in which the milling operation is carried out, entirely or only in the final stage, at high temperatures, so that the destruction of the material and its recombination occur simultaneously. In this way a powder with good magnetic properties immediately after milling was obtained. In the present experiments, the Nd14Fe80B6 powder was subjected to high-energy milling for 17 h (until the material becomes amorphous - Figure 2a) and, then, the milling was continued for 0.5 h with the powder container being heated to an appropriate temperature. Diffraction examinations have shown that the powder thus processed contains the Nd2Fe14B phase (Fig. 2b, c, e). Its magnetic properties appear to depend on the temperature applied (Fig. 4). The best magnetic properties were achieved in the powder milled at a temperature between 520 and 540°C, but we found that even milling at a temperature of 455°C gave a material with a high coercivity. The powder milled at room temperature for 17 h and then heated to 520°C in a separate furnace shows much worse magnetic properties than the powder subjected to heating at the same temperature realized during the final stage of the milling (Fig. 5). We also experimented with a process in which the milling was all the time conducted at a high temperature (520°C). This process also yielded a powder with a high coercivity (Fig. 6). Therefore our experiments have proved that the milling and heating operations conducted simultaneously give better results than processes in which the two operations are performed separately.

3

Segregation of Nd-Fe-B powders during injection molding of gears with magnetic properties

75%

Kaszuwara W. , Michalski B. , Ciupiński Ł. , Skalski A. , Paszkowski L. , Biało D.

|

2012

|

tom R. 12, nr 2

93-97

EN

The possibility of producing polystyrene-bonded micro-magnets with the use of two commercial nanocrystalline Nd-Fe-B powders (delivered by the Magnequench Co) was examined. The micro-magnets were formed by the injection method to obtain gear-shaped samples. The powders were produced by two different methods, namely the crushing of a rapidly cooled ribbon (MQP-16-7) or spraying (MQP-S). Depending on the production method, the powders differ in their particle shapes: the former method gave flaky particles whereas the latter - spherical particles. The particle shape has an essential effect upon the technological properties of the powder. The gear-shaped micro-magnets with a diameter of 2.6 mm were examined by X-ray tomography. An analysis of the 3D images has shown that during their injection with polystyrene, the powders undergo segregation. The largest particles of the MQP-S powder (spherical) are located at the greatest distance from the injection point which was positioned in the axis of the gear. They are also relatively numerous near the side surfaces of the gear. The filling ratio of this composite decreases as we pass along the radius of the gear. Taking into account the fact that the properties of the sprayed powders depend on their particle size, these observations will permit the of designing pieces with a gradient of magnetic properties. In the gears produced from the powder with flake-shaped particles, the flake surfaces tend to position themselves perpendicularly to the gear radius. The shape, therefore, of the powder particles determines the anisotropy of their distribution within the product. This observation can be utilized in the design of bonded magnets.

PL

Zbadano możliwość wykorzystania dwóch handlowych proszków nanokrystalicznych Nd-Fe-B firmy Magnequench do wytwarzania mikromagnesów wiązanych polistyrenem. Jako metodę formowania wykorzystano wtryskiwanie. Proszki te były wytwarzane różnymi metodami: poprzez kruszenie szybko chłodzonej taśmy (MQP-B) i poprzez rozpylanie (MQP-S). Proszki te różniły się kształtem cząstek: pierwszy z nich posiadał cząstki płatkowe, a drugi kuliste. Ma to zasadniczy wpływ na właściwości technologiczne proszku. Mikromagnesy w postaci kół zębatych o średnicy 2,6 mm badano m.in. za pomocą tomografu rentgenowskiego. Analizując obrazy 3D, stwierdzono, że proszki w czasie wtryskiwania z polistyrenem ulegają segregacji. Największe cząstki proszku MQP-S (kulistego) są najbardziej oddalone od punktu wtryskiwania, który był w osi koła zębatego. Jest ich też stosunkowo więcej przy powierzchniach bocznych koła. Współczynnik napełniania takiego kompozytu zmniejsza się wzdłuż promienia koła zębatego. Biorąc pod uwagę, że właściwości proszków rozpylanych zależą od ich wielkości, poczynione obserwacje pozwalają na projektowanie wtryskiwanych kształtek o gradiencie właściwości magnetycznych. W kołach zębatych zawierających proszek płatkowy, poszczególne płatki mają tendencję do układania się powierzchnią prostopadle do promienia koła. Zatem kształt cząstki proszku determinuje anizotropię rozmieszczenia cząstek w wyrobie. Fakt ten może być również wykorzystany przy projektowaniu magnesów wiązanych.

4

Bezszczotkowy silnik prądu stałego o mocy 8 kW

75%

Ślusarek B.

|

2006

|

tom Vol. 47, nr 8

53-57

PL

W produkowanych obecnie wózkach akumulatorowych stosowane są silniki komutatorowe w wykonaniu szeregowym. Bezszczotkowe silniki prądu stałego zapewniają większą sprawność, trwałość i cichobieżność oraz umożliwiają uzyskanie większej mocy z tej samej masy maszyny. Celem prowadzonych prac jest opracowanie i wdrożenie do produkcji bezszczotkowego silnika prądu stałego o mocy 8 kW, o wzbudzeniu magnesami trwałymi przeznaczonego do napędu wózków akumulatorowych produkcji Fabryki Maszyn w Leżajsku. Przedstawiono wyniki obliczeń projektowanego silnika przeprowadzone za pomocą modelu obwodowego i polowego, rezultaty symulacji komputerowej i wyniki badań wykonanego modelu silnika.

EN

This paper deals with design, assembling and measurements of 8 kW brushless DC motor for battery-electric trucks. The paper contains of measurements of flux density in air gap, load and efficiency curves. It contains also measured currents and voltages in windings of motor. In paper also input power curves vs. time are shown.

5

Polymer bonded hard magnetic foils for MEMS applications

75%

Michalski B. , Leonowicz M. , Kaszuwara W.

|

2011

|

tom R. 11, nr 1

29-33

EN

Resin bonded composite magnets were prepared by tape casting using various compositions of polymeric matrix and processing variables. As a magnetic component, MQ-A M30 ribbon powder was used. The magnetic and mechanical properties versus the composite's compositions are presented and discussed. The coercivity does not depend on the amount of MQ powder and its mean value is close to 580 kA/m. The fact that the µoHc does not remarkably change for various specimens means that processing the composites does not cause oxidation of the metallic component, which would lead to degradation of the properties. The remanence changes from 0.43 to 0.65 T and rises with increasing MQ powder content. The mechanical properties depend mainly on the properties of the polymeric matrix. The composite foil containing 64.72% of the magnetic component appears to present the best combination of properties. The composite magnetic films will be used as permanent magnets for applications in Magnetic Micro-Actuators and Systems (MAGMAS).

PL

Tematyka niniejszej pracy dotyczy kompozytów magnetycznych na osnowie polimerowej wytworzonych metodą odlewania folii (ang. tape casting) przy zastosowaniu różnych składów i parametrów technologicznych. Dla nadania właściwości magnetycznych wykorzystano sproszkowaną taśmę handlową MQ-A M30. Opisano wpływ udziału proszku MQ na właściwości magnetyczne i mechaniczne badanych folii. Stwierdzono, że koercja nie zależy od zawartości składnika magnetycznego i wynosi średnio 580 kA/m, zatem jest porównywalna z wartością koercji dla samego proszku MQ. Można przyjąć, że wykorzystując tę metodę formowania kompozytu, nie doprowadza się do utleniania składnika magnetycznego. Wraz ze wzrostem zawartości proszku magnetycznego w kompozycie obserwowano zwiększenie remanencji z 0,43 do 0,65 T. Właściwości mechaniczne kompozytu zależą głównie od jego polimerowej osnowy. Najlepsze połączenie właściwości magnetycznych i mechanicznych uzyskano dla folii zawierającej 64,72% proszku MQ. Magnesy wiązane polimerem wytworzone w postaci cienkich folii mogą zostać wykorzystane jako mikroaktuatory lub elementy mikrosilników w technologii MAGMAS (ang. Magnetic Micro-Actuators and Systems).

6

Composition – property relations in low-neodymium Nd-Fe-B-Ti melt-spun alloys

63%

Spyra M. , Jezierska E. , Derewnicka D. , Leonowicz M.

|

tom Vol. 31, nr 3

303-305

EN

The effect of titanium addition on the structure and magnetic properties was studied for nanocomposite Nd7Fe79-xB14Tix, Nd8Fe78-xB14Tix and Nd9Fe77-xB14Tix systems. It was found that the addition of 2 and 4 at. % of Ti leads to a substantial increase of the coercivity and maximum energy product of the nanocomposite magnets while maintaining the remanence unchanged. The highest properties were obtained for the alloys containing 4 at. % of Ti. The maximum energy product of 143 kJ/m3 was achieved for the Nd8Fe74B14Ti4 alloy. The TEM studies showed substantial differences in the morphology of the alloys. The ternary alloys contain grains of various sizes of approximately 300 nanometers. The alloys containing 4 at. % of Ti exhibit more homogeneous structure with the crystal sizes up to 20, 30 and 50 nanometers for the Nd9Fe73B14Ti4, Nd8Fe74B14Ti4 and Nd7Fe75B14Ti4 alloys, respectively.

PL

Zbadano wpływ dodatku tytanu na strukturę i właściwości magnetyczne nanokompozytowych stopów Nd7Fe79-xB14Tix, Nd8Fe78-xB14Tix i Nd9Fe77-xB14Tix. Stwierdzono, że niewielki dodatek 2÷4% at. tytanu powoduje wzrost koercji i maksymalnej energii magnetycznej przy niezmienionej remanencji. Najlepsze właściwości uzyskano dla stopów zawierających 4% at. Ti. Maksymalna energia magnetyczna została otrzymana dla stopu Nd8Fe74B14Ti4 i wyniosła 143 kJ/m3. Badania za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego wykazały różnice w morfologii stopów. Stopy trójskładnikowe zawierały ziarna o wielkości ok. 300 nm. Stopy zawierające 4% at. Ti wykazywały bardziej homogeniczną strukturę z rozmiarem ziaren 20 nm dla Nd9Fe73B14Ti4, 30 nm dla Nd8Fe74B14Ti4 oraz 50 nm dla stopu Nd7Fe75B14Ti4.