مغناطيس السيريوم عالي الوفرة

مع التوسع المستمر في مجالات تطبيق ندفيب الملبد والنمو السريع للإنتاج، تم أيضًا استغلال الموارد الأرضية النادرة المقابلة بكميات كبيرة. تعتبر العناصر الأرضية النادرة المختلفة في الخامات الأرضية النادرة تكافلية، ولكن في عملية تحضير NdFeB، يتم استخدام عناصر البراسيوديميوم Pr والنيوديميوم Nd بكسر كتلة يبلغ 25٪ في الأتربة النادرة الخفيفة بشكل أساسي. بهذه الطريقة، تكون نسبة الأتربة النادرة الخفيفة هي معدل استخدام الأتربة النادرة الرخيصة مثل 49% السيريوم Ce و23% اللانثانم La منخفض جدًا.

في السنوات الأخيرة، تقلبت أسعار السوق للمواد الأرضية النادرة مثل البراسيوديميوم والنيوديميوم بشكل كبير، مما تسبب في مشاكل وقيود كبيرة لشركات الإنتاج من حيث تكاليف المواد الخام. منذ ولادة NdFeB الملبد، بدأ البحث عن عناصر بديلة لـ Nd. Ce هو العنصر المعدني الأكثر وفرة بين جميع العناصر الأرضية النادرة. سعره أقل من عُشر Pr وNd، والخصائص المختلفة لـ Ce2Fe14B، كما أن مجال تباين الخواص واستقرار الطور أعلى أيضًا من La2Fe14B. إن مزايا الاحتياطيات العالية والتكلفة المنخفضة لـ Ce تجعل من الطبيعي أن تحل Ce محل Pr-Nd نقطة ساخنة في أبحاث الصناعة.

الخصائص الجوهرية لمركب RE Fe14B في درجة حرارة الغرفة (22 درجة) هي

الصورة أعلاه توضح الخواص الجوهرية لمركبات RE2Fe14B لمختلف العناصر الأرضية النادرة عند درجة (22 درجة). يمكن ملاحظة أن شدة الاستقطاب المغناطيسي التشبع، ومجال تباين البلورات المغناطيسية، ودرجة حرارة كوري لـ Ce2Fe14B أقل من تلك الموجودة في Pr2Fe14B وNd2Fe14B. سيؤدي الإدخال حتما إلى انخفاض أداء المغناطيس وتدهور مقاومة درجات الحرارة. نظرًا لأن نشاط عنصر السيريوم أعلى من نشاط البراسيوديميوم والنيوديميوم، فإن متطلبات مقاومة الأكسدة أثناء عملية التحضير تكون أعلى؛ وتشكل المغناطيسات المحتوية على السيريوم بسهولة المرحلة المغناطيسية CeFe2 في مرحلة حدود الحبوب. إن ظهور طور CeFe2 من ناحية يقلل من الجزء الحجمي للطور الرئيسي ومن ناحية أخرى، فإن هذا الطور لديه نقطة انصهار عالية وسيولة سيئة وقابلية للبلل، وهو ما لا يفضي إلى التوزيع الموحد للـ CeFe2. المرحلة الغنية بالأرض النادرة. كل هذه الأمور تزيد من صعوبة تحضير مغناطيس السيريوم عالي الأداء.
في المراحل الأولى من تصنيع مغناطيس السيريوم، تم إنتاج مغناطيسات N35-N42 وحتى N25-N30 ذات القوة القسرية أقل من 10kOe في الغالب. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما يتم دمج مغناطيس السيريوم مع عمليات الصلب المغناطيسي الخردة، وأصبحت مغناطيس السيريوم ذات يوم ممثلًا للفولاذ المغناطيسي منخفض الجودة. من خلال الترقية المتكررة لمعدات الإنتاج، وتعزيز وتطبيق التقنيات المتقدمة مثل تكنولوجيا الأكسجين المنخفض، وصقل الحبوب، وتكنولوجيا السبائك المزدوجة، بالإضافة إلى فهم فهم موظفي الإنتاج والبحث والتطوير للآلية التي تؤثر على أداء السيريوم. المغناطيس، تم تطوير المزيد من مغناطيس السيريوم العلمي. نظام صيغة المغناطيس وعملية التحضير، تم طرح أنواع مختلفة من مغناطيس السيريوم لمنتجات الطاقة المغناطيسية العالية في السوق. مع تقنية انتشار حدود الحبوب، يمكن إنتاج منتجات مقاومة لدرجة الحرارة العالية SH، SHT، UH، وحتى EH.

يمكن تقسيم تطبيق المغناطيس الدائم NdFeB الملبد إلى الاتجاهات التالية وفقًا للآلية:
من خلال الاستفادة من جاذبية الفولاذ المغناطيسي للحديد والكوبالت والنيكل وغيرها من المواد، فإنها تشمل بشكل أساسي خراطيش مغناطيسية، وفواصل مغناطيسية، وآلات معالجة مياه الصرف الصحي، والأجهزة الذكية القابلة للارتداء، وأبازيم الأمتعة، وأبازيم الأبواب، والألعاب التعليمية، وما إلى ذلك؛
استخدم قانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي ومبدأ قوة لورنتز. يتم استخدام الفولاذ المغناطيسي كمصدر مغناطيسي لمحركات المغناطيس الدائم ومولدات المغناطيس الدائم، بما في ذلك المحركات المتزامنة للطاقة الجديدة، ومحركات محور الدراجات الكهربائية، وآلات الجر، والمحركات المؤازرة، وضواغط تكييف الهواء، وتوربينات الرياح ذات الدفع المباشر وشبه المباشر، إلخ. ;
يتم ضبط المجال المغناطيسي للملف عن طريق تغيير تيار الملف، ويتفاعل مع المجال المغناطيسي الناتج عن المغناطيس لإنتاج اهتزازات، بما في ذلك الأبواق الصوتية، ومكبرات الصوت، وأجهزة الاستقبال، ومحركات VCM، وما إلى ذلك؛
الاستفادة من مبادئ الفيزياء المغناطيسية مثل الرنين المغناطيسي النووي وتأثير هول، بما في ذلك أدوات الرنين المغناطيسي النووي وأجهزة الاستشعار المختلفة وغيرها.

كما هو مبين في الشكل أعلاه، أصبحت سيناريوهات تطبيق مغناطيس السيريوم متنوعة. في المراحل الأولى من الإنتاج على نطاق واسع، كان الفولاذ المغناطيسي في الغالب من الدرجات المنخفضة مثل N25-N42، مما أدى إلى سد فجوة الأداء بين المغناطيس عالي الأداء والفريت في الطلب على مواد المغناطيس الدائم. تركز التطبيقات على مغناطيس ألعاب الامتزاز المغناطيسي، وأبازيم الأبواب، وأبازيم الأمتعة، والفواصل المغناطيسية، وغيرها من المجالات.

مع درجات المغناطيس المحتوية على السيريوم والتي تغطي المنتجات عالية الأداء مثل N45H وN48M وN52، توسعت تطبيقات المنتجات لتشمل مجالات الصوتيات الكهربائية والمحطات الذكية المتنقلة وطاقة الرياح والرنين المغناطيسي النووي. على وجه الخصوص، يتم استخدام درجات 38M-38H على نطاق واسع في مجال محركات محور الدراجات الكهربائية.
يمكن استخدام المنتجات عالية الإكراه التي يتم إنتاجها من خلال الجمع بين تكنولوجيا نشر حدود الحبوب في آلات التعدين والمحركات الصناعية وآلات الجر وضواغط تكييف الهواء وغيرها من المجالات.