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Imanes de neodimio, muestra 22: 73Fe-8B-19Nd sinterizado (Sagawa 1988)
Los imanes de neodimio son hierro, boro y neodimio. El equipo de Sagawa en Sumitomo fundió los tres juntos, molió la colada hasta obtener un polvo más fino que 10 µm, alineó los granos en un campo magnético mientras los prensaba y sinterizó la pieza compactada en argón. Esta es su muestra 22, 73 % de hierro, 8 % de boro y 19 % de neodimio en átomos: 28.0 MGOe.
Fuente: M. Sagawa et al. (Sumitomo Special Metals), US 4,770,723 (1988). Desconocido: cómo se fabrican el hierro puro, el ferroboro y el metal de neodimio; la patente no lo indica. La imanación es nuestra, según Przybylski et al., Sensors 16:569 (2016). Los pesos de 1 kg son nuestro cálculo a partir de los porcentajes atómicos de la patente. Imagen: la Fig. 8 de la patente.
Experto
2 días
Instrucciones
1
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Pese la muestra 22: 73 Fe, 8 B, 19 Nd
Pese la muestra 22: 73 Fe, 8 B, 19 Nd
La muestra 22 es 73 % de hierro, 8 % de boro y 19 % de neodimio en átomos. Use hierro electrolítico de 99.9 %, ferroboro (19.38 % B, 5.32 % Al, 0.74 % Si, 0.03 % C, el resto hierro) y neodimio de 99.7 % o superior. Nuestro: una colada de 1 kg, por aritmética: 542.3 g de hierro, 64.6 g de ferroboro, 397.0 g de neodimio. Desconocido: cómo se fabrican estos tres.
Materiales para este paso:
Hierro electrolítico542.3 g
Ferroboro64.6 g
Neodimio metálico397 gHerramientas necesarias:
Balanza de platillos2
2
Fundir por alta frecuencia en argón y colar
Fundir por alta frecuencia en argón y colar
Fundir la carga en un horno de alta frecuencia (inducción) bajo argón y verterla en un molde de cobre refrigerado por agua.
Herramientas necesarias:
Horno de inducción
Crisol de arcilla refractaria
Argón
Bombona de gas a presión
Molde de cobre enfriado por agua
Guantes resistentes al calor3
3
Triturar en molino de pilones hasta malla 35, moler en molino de bolas hasta 3-10 µm
Triturar en molino de pilones hasta malla 35, moler en molino de bolas hasta 3-10 µm
Triture la fundición en un molino de pilones hasta que pase por un tamiz de malla 35. Luego muélala en un molino de bolas durante 3 horas, hasta 3-10 µm.
Herramientas necesarias:
Molino de mazos
Juego de tamices (malla graduada)
Molino de bolas de hierro
Gafas de seguridad4
4
Prensar en un campo de 10 kOe a 1,5 t/cm²
Prensar en un campo de 10 kOe a 1,5 t/cm²
Alinear el polvo en un campo magnético de 10 kOe y prensarlo a 1,5 toneladas por cm². Desconocido: el tamaño y la forma de los imanes.
Herramientas necesarias:
Prensa con campo magnético5
5
Sinterizar en argón a 1000-1200 °C
Sinterizar en argón a 1000-1200 °C
Sinterizar las piezas compactadas a 1000-1200 °C durante aproximadamente una hora en argón, y luego dejarlas enfriar. La muestra 22 presentó una remanencia de 10,9 kG, una coercitividad de 11,4 kOe y 28,0 MGOe.
Herramientas necesarias:
Horno tubularArgónBombona de gas a presiónGuantes resistentes al calor6
6
Magnetizar los imanes
Magnetizar los imanes
Nuestro, siguiendo a Przybylski et al., Sensors 16:569 (2016): colocar cada imán en la bobina de un magnetizador de impulsos y descargar a través de ella un banco de condensadores. Encontraron que un campo de 1200 kA/m era suficiente para saturar N38 Nd-Fe-B sinterizado; su magnetizador utilizaba un banco de 1 mF cargado a 5000 V, un interruptor de tiristor y una bobina de 440 vueltas de alambre de cobre de 3 mm con un diámetro interior de 80 mm.
Herramientas necesarias:
MagnetizadorMateriales
3- 542.3 gMarcador de posición
- 64.6 gMarcador de posición
- 397 gMarcador de posición
Herramientas requeridas
14- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
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