La microstruttura ideale dei magneti sinterizzati è quella di grani della fase principale fini e uniformi circondati da elementi aggiuntivi lisci e sottili, con le facili direzioni di magnetizzazione dei grani della fase principale disposti nel modo più coerente possibile lungo la direzione di orientamento. Cavità, grani di grandi dimensioni e fasi magnetiche morbide di dimensioni maggiori ridurranno seriamente la forza coercitiva intrinseca del magnete, mentre i grani la cui direzione di magnetizzazione devia dalla direzione di orientamento ridurranno contemporaneamente l'ortogonalità delle curve di magnetizzazione e smagnetizzazione residua del magnete. A questo scopo, i lingotti di lega o le scaglie a raffreddamento rapido devono essere trasformati in particelle monocristalline con una dimensione media delle particelle di 3~5 μm, una dimensione massima delle particelle inferiore a 20 μm e una forma quasi sferica. Allo stesso tempo, la proporzione di grani eccessivamente fini deve essere controllata per evitare la tendenza ad una grave ossidazione della polvere. , se necessario, utilizzare un trattamento superficiale della polvere per migliorare la capacità antiossidante della polvere e migliorare il riempimento e la comprimibilità.
1. Metodo di frantumazione meccanica convenzionale
I composti intermetallici del gruppo di transizione delle terre rare hanno elevata durezza e fragilità. I lingotti di lega possono essere facilmente frantumati in piccoli pezzi utilizzando un frantoio a mascelle o macchinari simili, quindi frantumati meccanicamente passo dopo passo fino a raggiungere una dimensione media delle particelle di 3~5 μm. Tuttavia, l'usura dell'attrezzatura introduce impurità che influiscono inevitabilmente anche sulla qualità della polvere. A causa della forte tendenza all'ossidazione dei metalli delle terre rare e dei loro composti intermetallici, la frantumazione grossolana (livello di ~10 mm) e la frantumazione media (livello di ~100μm) vengono solitamente eseguite in atmosfera protettiva come azoto o argon, mentre la macinazione fine (particelle medie dimensione 3~5μm) Scegliere un mulino a sfere con protezione liquida o un mulino a flusso di azoto o gas inerte.
Anche il metodo della doppia lega o il metodo multi-lega del NdFeB sinterizzato è ampiamente utilizzato. Di solito, una lega vicina al componente positivo Nd2Fe14B e una lega a raffreddamento rapido ricca di Nd vengono miscelate e macinate e la polvere ricca di Nd di piccolo volume è distribuita uniformemente ed è quasi divisa nel corpo principale della polvere di lega.
2. Decrepitazione dell'idrogeno (HD)
La ricerca sul comportamento di assorbimento dell'idrogeno di metalli delle terre rare, leghe e composti intermetallici e sulle proprietà fisiche e chimiche degli idruri è sempre stata una questione importante nell'applicazione delle terre rare. L’esempio più diretto sono le batterie all’idrogeno. Anche i lingotti di leghe di materiali a magneti permanenti di terre rare hanno una forte tendenza ad assorbire idrogeno. Gli atomi di idrogeno entrano nei siti interstiziali nella fase principale del composto intermetallico e nella fase limite del grano ricca di terre rare per formare composti atomici interstiziali, che aumentano la spaziatura atomica ed espandono il volume del reticolo. , la tensione interna risultante provoca la rottura dei bordi del grano (frattura intergranulare), la frattura del grano (frattura transgranulare) o la frattura duttile della lega in leghe molto fragili. Poiché questo crepitio può essere accompagnato da un suono scoppiettante, si chiama "frantumazione dell'idrogeno" o "esplosione dell'idrogeno".
3. Metodo di macinazione a getto di ammoniaca
Nei laboratori o nei processi di produzione su larga scala, vengono solitamente utilizzati mulini a getto a letto fluidizzato che utilizzano azoto ad alta pressione (0,6 MPa) e ad elevata purezza (99,995%) come fonte di energia. La dimensione media delle particelle D50 misurata dall'analizzatore laser è di circa 5 μm. Considerando che la pressione del gas è proporzionale all'energia cinetica media delle molecole di gas, a parità di pressione, il gas con un peso molecolare ridotto ha una velocità di volo maggiore e un aumento della portata del gas favorisce l'aumento della frequenza delle collisioni naturali della polvere particelle. Le molecole di idrogeno e le molecole di elio sono i migliori candidati, ma a causa della natura esplosiva dell'idrogeno, l'elio è la scelta migliore. La portata dell'elio è 2,9 volte quella dell'azoto e la polvere grossolana di Nd-Fe-B può essere polverizzata in breve tempo. Schiacciamento a D50=2μm o meno.
