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ネオジム磁石、サンプル14:70Fe-17B-13Nd焼結体(Sagawa 1988)
ネオジム磁石は鉄、ホウ素、ネオジムからできている。住友のSagawaチームは三つを溶かし合わせ、その鋳塊を10 µmより細かい粉末に粉砕し、加圧しながら磁場中で粒子を整列させ、アルゴン中で圧粉体を焼結した。これは原子比で鉄70 %、ホウ素17 %、ネオジム13 %のサンプル14で、11.0 MGOeである。
出典:M. Sagawa et al.(Sumitomo Special Metals)、US 4,770,723(1988)。不明点:純鉄、フェロボロン、ネオジム金属の製造方法は特許に記載がない。着磁はPrzybylski et al., Sensors 16:569(2016)に基づく当方の方法。1 kgの重量は特許の原子百分率からの当方の計算。図:特許の図8。
エキスパート
2日
手順
1
1
試料14を計量:70 Fe、17 B、13 Nd
試料14を計量:70 Fe、17 B、13 Nd
試料14は原子数基準で鉄70%、ホウ素17%、ネオジム13%である。99.9%の電解鉄、フェロボロン(B 19.38%、Al 5.32%、Si 0.74%、C 0.03%、残部鉄)、および99.7%以上のネオジムを使用する。当方:計算上1 kg の溶解物で、鉄536.6 g、フェロボロン158.9 g、ネオジム314.2 g。不明点:これら3つの原料がどのように製造されるか。
このステップの材料:
電解鉄536.6 g
フェロボロン158.9 g
金属ネオジム314.2 g必要な工具:
天秤ばかり2
2
高周波でアルゴン雰囲気下で溶解し鋳造する
高周波でアルゴン雰囲気下で溶解し鋳造する
原料をアルゴン雰囲気下で高周波(誘導)炉で溶解し、水冷銅鋳型に注入する。
必要な工具:
誘導炉
耐火粘土のるつぼ
アルゴン
高圧ガスボンベ
水冷銅型
耐熱手袋3
3
35メッシュまでスタンプミルで粉砕し、ボールミルで3~10 µmに粉砕する
35メッシュまでスタンプミルで粉砕し、ボールミルで3~10 µmに粉砕する
鋳物をスタンプミルで35メッシュのふるいを通過するまで砕く。その後、ボールミルで3時間粉砕し、3~10 µmにする。
必要な工具:
スタンプミル
ふるい組(段階目)
鉄製ボールミル
保護めがね4
4
1.5 t/cm²の圧力で、10 kOeの磁場中でプレスする
1.5 t/cm²の圧力で、10 kOeの磁場中でプレスする
粉末を10 kOeの磁場中に整列させ、1.5 トン/cm²でプレスする。不明点:磁石のサイズと形状。
必要な工具:
磁場中プレス5
5
アルゴン中、1000~1200 °Cで焼結
アルゴン中、1000~1200 °Cで焼結
圧粉体をアルゴン中で1000~1200 °Cにて約1時間焼結し、その後放冷した。試料14は残留磁束密度8.9 kG、保磁力5.5 kOe、最大エネルギー積11.0 MGOeを示した。
必要な工具:
管状炉
アルゴン
高圧ガスボンベ
耐熱手袋6
6
磁石を着磁する
磁石を着磁する
当社の方法はPrzybylski他、Sensors 16:569(2016)に従うもので、各磁石をインパルス着磁器のコイルに入れ、コンデンサバンクをそこに放電させます。彼らは1200 kA/mの磁界がN38焼結Nd-Fe-Bを飽和させるのに十分であることを発見しました。彼らの着磁器は、5000 Vに充電された1 mFのバンク、サイリスタスイッチ、および80 mm内径を持つ3 mm銅線の440巻コイルを使用していました。
必要な工具:
着磁器関連ブループリント
これらのブループリントは知識を共有しています — 技術、材料、原理
CC0 パブリックドメイン
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