制造过程的哪一部分决定了钕磁铁的等级?

简短回答:流程的每个部分都很重要。

长答案:组成很关键。Nd和Pr天然存在于稀土矿石中,很难分离(为什么在19世纪镧系元素得到了“稀土”的称谓)。Pr 的剩磁(磁铁的强度)略低,但矫顽力(抗退磁)略高。其他少量添加物(例如 Co、Al、Nb 等)可提高性能或使加工更容易。

制造过程的哪一部分决定了钕磁铁的等级?

对于较低等级的产品,制造商将仅使用 Nd 和 Pr 的未分离混合物(称为 didymium)以节省资金。

对于更高的等级,他们将使用纯 Nd。对于如今的最低等级,他们会添加“填充物”稀土元素,例如 Gd 和 Ce。现在工艺这么好,制造商很难只生产低等级的产品。以下因素对于取得最高成绩至关重要,许多专业知识是专有的,一些制造商比其他制造商更好。

铸造过程必须非常精确且非常一致。他们希望颗粒只有几微米的大小,理想情况下只有非常小的尺寸分布。较小的晶粒自然会产生较高的矫顽力。

铸造合金被研磨成极细的粉末。O 和 C 污染是一个大问题,保持粉末清洁是一个重大挑战。这是制造研究的一个活跃领域。较小的颗粒意味着单位体积的表面积更大,因此污染更多。从这一步到烧结,一切都必须在惰性气氛中进行。

将粉末压成块并烧结。时间/温度曲线必须精确以充分利用材料。这对于“金属间化合物”尤其重要,这是一种最终位于晶粒之间的高熵合金(另一个活跃的研究领域)。

最后,还有添加重稀土元素(Dy、Tb 等)的后烧结工艺,这会增加矫顽力。这就是最高等级的制作方式。

所有这些还有更多细节,但这些是主要因素。