カスタマイズされた NdFeB 焼結磁石にとって重要なパラメータは何ですか?温度と腐食のガイド

カスタマイズされた焼結 NdFeB 磁石にとって重要な温度関連パラメーターは何ですか?

耐熱性は最も重要なパラメータの 1 つです。 カスタマイズされた焼結NdFeB磁石 磁気特性が熱に非常に敏感であるためです。最初の重要なパラメータは最大動作温度 (Tₒₚ) です。これは、磁石が永久損失を生じることなく定格磁束密度を維持できる最高温度を指します。 NdFeB 焼結磁石は Tₒₚ に基づいてグレードによって分類されます。たとえば、N35 グレードの Tₒₚ は 80°C ですが、N35SH などのより高級な磁石の Tₒₚ は 150°C で、UH グレードの磁石は最大 200°C まで耐えることができます。 2 番目の重要なパラメーターはキュリー温度 (T꜀) です。これは、磁石がすべての磁気特性を失う (常磁性になる) 温度です。ほとんどの焼結 NdFeB 磁石の T꜀ の範囲は 310°C ～ 380°C です。これは一般的な動作温度よりも高いですが、短期間のヒート スパイクにさらされるアプリケーション (自動車エンジンなど) では依然として重要な考慮事項です。 3 番目のパラメーターは残留磁気温度係数 (αBr) です。これは、室温を超える摂氏 1 度あたりの磁束損失の割合を測定します (たとえば、SH グレードの磁石の場合は -0.12%/°C)。 αBr が低い (負が小さい) と、高温での磁気安定性が優れていることを示します。

カスタマイズされた焼結 NdFeB 磁石に不可欠な耐食性パラメーターと処理は何ですか?

焼結 NdFeB 磁石は (酸素や水分と反応するネオジム含有量が多いため) 腐食しやすいため、カスタマイズには耐食性パラメーターと処理が重要です。最初のパラメータは腐食速度です。これは、磁石が特定の環境 (塩水、湿気など) でどれだけ早く劣化するかを測定します。コーティングされていない焼結 NdFeB 磁石は腐食速度が高い (湿気の多い環境では最大 0.1 mm/年) ため、ほとんどの用途では保護コーティングが必須です。 2 番目に重要な考慮事項は、コーティングの種類と厚さです。一般的なコーティングには、ニッケル - 銅 - ニッケル (Ni-Cu-Ni)、亜鉛 (Zn)、エポキシ (Ep)、およびアルミニウム (Al) が含まれます。 Ni-Cu-Ni コーティング (厚さ 10 ～ 20 μm) は、優れた耐食性 (ASTM B117 に準拠した 48 ～ 96 時間の塩水噴霧試験に合格) を提供し、屋外または海洋用途に適しています。エポキシ コーティング (厚さ 20 ～ 50 μm) は優れた耐薬品性 (酸やアルカリに対する耐性) を備えていますが、機械的摩耗に対する耐久性は劣ります。 3 番目のパラメーターは気孔率です。焼結 NdFeB 磁石は多孔質構造 (気孔率 2 ～ 5%) を持っているため、内部腐食を防ぐためにコーティングがこれらの気孔に浸透する必要があります。メーカーによっては、気孔の保護を強化するためにシーリング処理 (防食剤の含浸など) を使用しています。

温度と腐食パラメータを特定のアプリケーション要件に適合させるにはどうすればよいですか?

カスタマイズされた焼結 NdFeB 磁石が確実に機能するためには、温度および腐食パラメータをアプリケーションに適合させることが不可欠です。自動車用途 (電気自動車のモーター磁石など) の場合、磁石は 150°C までの温度に耐え (SH または UH グレードが必要)、エンジン液による腐食に耐える必要があります (したがって、Ni-Cu-Ni コーティングが理想的です)。家庭用電化製品 (スマートフォンのスピーカーなど) の場合、低温 (最大 80°C、N35 グレード) で十分ですが、コンパクトな設計に適合させるために、磁石は薄く、滑らかなコーティング (エポキシなど) が必要です。屋外の再生可能エネルギー用途 (風力タービン発電機など) の場合、磁石は最大 120°C (H または SH グレード) の温度に対応し、湿気や塩分への長期曝露に耐える必要があります (厚い Ni-Cu-Ni コーティングと二次シーラントが必要)。医療機器 (MRI 装置など) の場合、磁石は体温で超低磁束損失 (37°C、つまり -0.08%/°C 以上の低い αBr) を備え、生体適合性がなければなりません。ここでは、エポキシ コーティングまたは不動態化処理 (ニッケルの浸出を避けるため) が好まれます。高湿度の工場で使用される産業用センサーの場合、Zn コーティング (コスト効率を高めるため) と耐湿性シーラントを組み合わせることで、腐食防止と予算のニーズのバランスをとることができます。

カスタマイズされた焼結 NdFeB 磁石について考慮すべき他の性能パラメータは何ですか?

温度と耐食性以外に、磁気強度と機械的公差という 2 つの重要なパラメータがカスタマイズされた NdFeB 焼結磁石の適合性に影響を与えます。磁気の強さは、残留磁束密度 (Br) (最大磁束密度) と保磁力 (HcJ) (減磁に対する抵抗力) によって測定されます。高トルク用途 (産業用モーターなど) の場合、通常、1.2 ～ 1.4 T の Br および 800 ～ 1200 kA/m の HcJ が必要です。低電力用途 (冷蔵庫のドアシールなど) の場合は、より低い値 (Br 1.0 ～ 1.1 T、HcJ 600 ～ 800 kA/m) で十分です。機械的公差も同様に重要で、特に小さい磁石や精密にフィットする磁石の場合は重要です。たとえば、マイクロエレクトロニクスで使用される磁石には ±0.01 mm の寸法公差が必要ですが、大型の工業用磁石では ±0.1 mm が許容されます。さらに、形状のカスタマイズ (ディスク、リング、ブロック、複雑な形状など) はアプリケーションのスペース制約に合わせなければなりません。一部の形状 (薄いディスクなど) では、取り付け時の亀裂を防ぐために補強が必要な場合がありますが、これは焼結中に磁石の粒子構造を調整することで対処できます。