Rare Earth Permanent Magnets
Con el rápido desarrollo de la industria moderna y la tecnología electrónica, los materiales magnéticos juegan un papel vital. Entre ellos, los imanes de NdFeB se han convertido en uno de los materiales magnéticos más utilizados debido a su excelente rendimiento.
- Introducción a los imanes de NdFeB
El imán de neodimio, hierro y boro (imán de NdFeB), también conocido como imán permanente de NdFeB, es un cristal tetragonal, que está compuesto principalmente de neodimio (Nd), hierro (Fe) y boro (B), y su fórmula química es Nd₂Fe₁₄B. Es la tercera generación de material de imán permanente de tierras raras, con las características de tamaño pequeño, peso ligero y fuerte magnetismo. Se le conoce como el “Rey de los Imanes” en el campo magnético y es el imán permanente cuyo magnetismo es sólo superado por el imán de holmio de cero absoluto. Desde su descubrimiento en 1982, los imanes de NdFeB se han utilizado ampliamente en muchas industrias, como productos electrónicos (como discos duros, teléfonos móviles, auriculares), industria automotriz, electrodomésticos, equipos médicos, aeroespacial, etc. debido a su alto producto de energía magnética, alta fuerza coercitiva y alta remanencia, mejorando efectivamente el rendimiento y la eficiencia de varios equipos.
- Detalles de la composición química
Las principales materias primas de los materiales de imán permanente NdFeB son: metal de tierras raras neodimio 29% – 32,5%, elemento metálico hierro 63,95 – 68,65% y elemento no metálico boro 1,1 – 1,2%. Para optimizar aún más el rendimiento, se añaden otros elementos, como disprosio 0,6-8%, niobio 0,3-0,5%, aluminio 0,3-0,5%, cobre 0,05-0,15%, etc. Cada uno de estos elementos juega un papel importante: el neodimio, como elemento de tierras raras, es la clave para determinar la fuerza magnética; El hierro, como principal elemento de la matriz, construye la estructura básica del imán; El boro mejora el magnetismo; Además, la adición de disprosio puede mejorar la fuerza coercitiva y la estabilidad térmica del imán, especialmente para garantizar un rendimiento estable en entornos de alta temperatura; La adición de niobio, aluminio, cobre y otros elementos ayuda a mejorar la microestructura y las propiedades mecánicas del imán y mejorar su rendimiento general. - Prueba de rendimiento magnético: la remanencia (Br), la fuerza coercitiva (Hcb/Hcj) y el producto de energía magnética máxima (BH)max son parámetros importantes de rendimiento magnético. Para medir las propiedades magnéticas se utilizan el método del campo magnético pulsado (trazador de curva B-H) y el método del campo magnético estático (sistema de bobina de Helmholtz). Estos métodos pueden dibujar con precisión el bucle de histéresis, obteniendo así los parámetros de rendimiento magnético y evaluando el rendimiento del imán en diferentes condiciones de campo magnético.
- Análisis de la composición química: La espectroscopia de emisión óptica de plasma acoplado inductivamente (ICP-OES) puede analizar con precisión la proporción de elementos principales (Nd, Fe, B) y, combinada con la espectroscopia de fluorescencia de rayos X (XRF), puede analizar rápidamente de forma cualitativa y semicuantitativa la composición elemental, y también puede detectar el contenido de elementos de impureza (O, C, Co, etc.) para garantizar que la composición cumpla con los estándares y requisitos de calidad.
- Prueba de propiedad física: La densidad se mide mediante el método de drenaje de Arquímedes (precisión ±0,01 g/cm³); La dureza Vickers (HV) se mide mediante un probador de dureza Vickers; La resistencia a la compresión se prueba mediante un equipo de prueba de compresión; La rugosidad de la superficie se mide mediante un instrumento de medición de rugosidad de superficie.
- Caracterización de la microestructura: Se utiliza microscopía electrónica de barrido (SEM-EDS) para observar la distribución del tamaño de grano y la morfología de la fase rica en Nd, y se utiliza difracción de retrodispersión de electrones (EBSD) para analizar la orientación y la textura del cristal. También se puede obtener una imagen microscópica más clara mediante microscopía electrónica de barrido por emisión de campo (FE-SEM).
- Verificación de la tolerancia ambiental: Pruebe el coeficiente de temperatura (αBr) para comprender el efecto de la temperatura en la remanencia; Realizar una prueba de ciclo de calor húmedo para simular una prueba ambiental de alta temperatura y alta humedad; Realizar una prueba de corrosión por niebla salina para evaluar la resistencia a la corrosión en un entorno de niebla salina, como una prueba de niebla salina neutra, donde se mezclan agua pura y cloruro de sodio en una proporción de 95:5 para hacer una solución salina de cloruro de sodio, y la muestra se rocía en condiciones específicas de temperatura y sedimentación.
Razones para analizar la composición química durante la exportación
1:Requisitos de cumplimiento: Diferentes países y regiones tienen regulaciones y estándares estrictos para los materiales magnéticos importados. Por ejemplo, el reglamento REACH de la UE estipula el registro, la evaluación, la autorización y la restricción de sustancias químicas. La prueba de la composición química puede garantizar que los imanes de NdFeB cumplan con las restricciones sobre el contenido de sustancias nocivas. La política arancelaria de EE.UU. también puede formular diferentes tasas arancelarias en función de la composición química de los imanes. Sólo mediante pruebas precisas de la composición las empresas pueden hacer frente a la política tarifaria y organizar los costos de manera razonable.
2:Requisitos de certificación de materiales: Los importadores deben verificar si las proporciones reales de elementos de tierras raras (como neodimio Nd, disprosio Dy, terbio Tb, etc.) y otros elementos principales en los imanes son consistentes con los valores declarados. Solo a través de pruebas y certificación de ingredientes se puede demostrar que la calidad del producto es confiable y cumple con los estándares de compra del importador y los requisitos de producción del producto final.
3:Consideraciones medioambientales: Detectar si el producto contiene sustancias restringidas, como el elemento radiactivo torio (Th), es responsable de la protección del medio ambiente y de la salud del usuario. Asegúrese de que los imanes de NdFeB exportados no causen daños al medio ambiente ni al cuerpo humano durante la producción, el uso y la eliminación.
