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ネオジム磁石、サンプル25:78Fe-10B-12Nd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ます。住友のSagawaチームは3つを一緒に溶解し、鋳塊を10 µmより細かい粉末に粉砕し、プレス中に磁場の中で粒子を整列させ、アルゴン中で成形体を焼結しました。これは原子比で鉄78 %、ホウ素10 %、ネオジム12 %のサンプル25で、6.3 MGOeです。
出典:M. Sagawa他(Sumitomo Special Metals)、US 4,770,723(1988)。不明点:純鉄、フェロボロン、ネオジム金属がどのように製造されるかは、特許には記載されていません。着磁はPrzybylskiら、Sensors 16:569(2016)に従い、当方で行いました。1 kgの重量は、特許の原子百分率から当方が計算したものです。図:特許の図8。
エキスパート
2日
手順
1
1
試料25を秤量:78 Fe、10 B、12 Nd
試料25を秤量:78 Fe、10 B、12 Nd
試料25は原子数基準で鉄78%、ホウ素10%、ネオジム12%である。99.9%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。当方の場合:1 kgの溶解物で、計算上、鉄636.0 g、フェロボロン90.0 g、ネオジム279.4 g。不明点:これら3つの原料がどのように製造されているか。
このステップの材料:
電解鉄636 g
フェロボロン90 g
金属ネオジム279.4 g必要な工具:
天秤ばかり2
2
高周波でアルゴン中にて溶解し、鋳造する
高周波でアルゴン中にて溶解し、鋳造する
電荷をアルゴン雰囲気下で高周波(誘導)炉により溶解し、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粉砕する。その後、ボールミルで3時間かけて3-10 µmまで粉砕する。
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
10 kOeの磁場中で1.5 t/cm²で加圧する
10 kOeの磁場中で1.5 t/cm²で加圧する
粉末を10 kOeの磁場中に整列させ、1.5トン/cm²で加圧する。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
アルゴン中で1000~1200 °Cで焼結する
アルゴン中で1000~1200 °Cで焼結する
圧粉体をアルゴン中で1000~1200 °Cにて約1時間焼結し、その後冷却する。試料25では残留磁束密度8.3 kG、保磁力2.4 kOe、最大エネルギー積6.3 MGOeが測定された。
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
当研究室の手法は、Przybylski他、Sensors 16:569 (2016)に従うものです。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放電させてコイルに通します。彼らは1200 kA/mの磁界でN38の焼結Nd-Fe-Bを飽和させるのに十分であることを見出しました。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の内径を持つ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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