Ímã de cério de alta abundância

Com a expansão contínua dos campos de aplicação do NdFeB sinterizado e o rápido crescimento da produção, os recursos de terras raras correspondentes também foram explorados em grandes quantidades. Vários elementos de terras raras em minérios de terras raras são simbióticos, mas no processo de preparação de NdFeB, são usados ​​​​principalmente elementos de praseodímio Pr e neodímio Nd com uma fração de massa de 25% em terras raras leves. Desta forma, a proporção de terras raras leves é A taxa de utilização de terras raras baratas, como 49% de cério Ce e 23% de lantânio La, é muito baixa.

Nos últimos anos, os preços de mercado de materiais de terras raras, como o praseodímio e o neodímio, têm flutuado muito, o que tem causado grandes problemas e restrições às empresas produtoras em termos de custos de matérias-primas. Desde o nascimento do NdFeB sinterizado, a busca por elementos substitutos para o Nd começou. Ce é o elemento metálico mais abundante entre todos os elementos de terras raras. Seu preço é inferior a um décimo de Pr e Nd, e as diversas propriedades do Ce2Fe14B. O campo de anisotropia e a estabilidade de fase também são superiores aos do La2Fe14B. As vantagens das altas reservas e do baixo custo do Ce naturalmente fazem com que o Ce substitua o Pr-Nd um ponto importante na pesquisa da indústria.

As propriedades intrínsecas do composto RE Fe14B à temperatura ambiente (22 graus) são

A imagem acima mostra as propriedades intrínsecas dos compostos RE2Fe14B de diferentes elementos de terras raras a (22 graus). Pode-se observar que a intensidade da polarização magnética de saturação, o campo de anisotropia magnetocristalina e a temperatura Curie de Ce2Fe14B são inferiores aos de Pr2Fe14B e Nd2Fe14B. A introdução causará inevitavelmente o declínio do desempenho do ímã e a deterioração da resistência à temperatura. Como a atividade do elemento cério é superior à do praseodímio e do neodímio, os requisitos de antioxidante durante o processo de preparação são maiores; e ímãs contendo cério formam facilmente a fase paramagnética CeFe2 na fase de contorno de grão. O surgimento da fase CeFe2, por um lado, reduz a fração volumétrica da fase principal e, por outro lado, esta fase possui alto ponto de fusão e baixa fluidez e molhabilidade, o que não favorece a distribuição uniforme de a fase rica em terras raras. Tudo isso aumenta a dificuldade de preparação de ímãs de cério de alto desempenho.
Nos estágios iniciais da industrialização dos ímãs de cério, foram produzidos principalmente ímãs N35-N42 e até mesmo ímãs N25-N30 de baixo custo com coercividade inferior a 10kOe. Além disso, os ímãs de cério são frequentemente combinados com processos de sucata de aço magnético, e os ímãs de cério já se tornaram representantes do aço magnético de baixa qualidade. Com a atualização iterativa dos equipamentos de produção, a promoção e aplicação de tecnologias avançadas, como tecnologia de baixo oxigênio, refinamento de grãos e tecnologia de liga dupla, bem como a compreensão da produção e a compreensão do pessoal de P&D do mecanismo que afeta o desempenho do cério ímãs, mais ímãs científicos de cério foram desenvolvidos. Sistema de fórmula magnética e processo de preparação, vários tipos de ímãs de cério de produtos de alta energia magnética foram introduzidos no mercado. Combinado com a tecnologia de difusão de contorno de grão, produtos resistentes a altas temperaturas SH, SHT, UH e até mesmo EH podem ser produzidos.

A aplicação de ímãs permanentes NdFeB sinterizados pode ser dividida nas seguintes direções de acordo com o mecanismo:
Utilizando a atração do aço magnético pelo ferro, cobalto, níquel e outros materiais, inclui principalmente mandris magnéticos, separadores magnéticos, máquinas de tratamento de esgoto, wearables inteligentes, fivelas de bagagem, fivelas de portas, brinquedos educativos, etc.;
Use a lei da indução eletromagnética de Faraday e o princípio da força de Lorentz. O aço magnético é usado como fonte magnética de motores de ímã permanente e geradores de ímã permanente, incluindo novos motores síncronos de energia, motores de cubo de bicicleta elétrica, máquinas de tração, servo motores, compressores de ar condicionado, turbinas eólicas de acionamento direto e semidireto, etc. ;
O campo magnético da bobina é ajustado alterando a corrente da bobina e interage com o campo magnético gerado pelo ímã para produzir vibrações, incluindo buzinas de áudio, alto-falantes, receptores, motores VCM, etc.;
Utilizando princípios da física magnética, como ressonância magnética nuclear e efeito Hall, incluindo instrumentos de ressonância magnética nuclear, vários sensores, etc.

Conforme mostrado na figura acima, os cenários de aplicação dos ímãs de cério tornaram-se diversificados. Nos estágios iniciais da produção em larga escala, os aços magnéticos eram, em sua maioria, de qualidade inferior, como o N25-N42, preenchendo a lacuna de desempenho entre ímãs de alto desempenho e ferritas na demanda por materiais magnéticos permanentes. As aplicações se concentram em ímãs de brinquedo de adsorção magnética, fivelas de portas, fivelas de bagagem, separadores magnéticos e outros campos.

Com os tipos de ímãs contendo cério abrangendo produtos de alto desempenho, como N45H, N48M e N52, as aplicações dos produtos se expandiram para os campos de eletroacústica, terminais móveis inteligentes, energia eólica e ressonância magnética nuclear. Em particular, os graus 38M-38H são amplamente utilizados na área de motores de cubo de bicicletas elétricas.
Produtos de alta coercividade produzidos pela combinação da tecnologia de difusão de contorno de grão podem ser usados ​​em máquinas de mineração, motores industriais, máquinas de tração, compressores de ar condicionado e outros campos.