Magainéid NdFeB gan Riaracháin Rára: Téarmaíocht Leictéanta agus Costais
I réimse na magnéadáin , beag téarmaíocht a thugann aghaidh thar mhéid éigin i mblianta seo caite le fás na maigéadach gan riaracháin rára. Tá sé seo magnaití neodimium chun cinn radaicálach sa tionscal, ag réiteach dhá dúshlán thábhachtach: an t-éadóchas agus an t-éagsúlacht i riaracháin rára (HREs) cosúil le dysprosium (Dy) agus terbium (Tb), agus an t-iarratas ag éirí don mhaigéadach ard-cháilíochtach, éifeachtach ar an mbealach. Mar cheannródaí sa tháirgiúil de magnetí permeannta agus uirlisí maigéadacha, AIM Magnet tá sé lán leanúint ar na forbairtí seo, ag aithint ar a bhuaisleacht chun na margaí a athshamhú ó fuinneamh inbhuanaithe go h-eachtraí leictreonacha. Bíonn an blog seo ag dul i ngleic leis an gceann de na teicneolaíochtaí is mó a thagann chun cinn—scaipeadh na teorainneacha gráin (GBD) do laghdú ar dysprosium—ag bualadh leis na próiseasanna briseadh amach, na feidhmeannaíocht a chasanna, agus na costais a dtéann leo.
Scaipeadh na teorainneacha gráin (GBD) do laghdú ar dysprosium
Tá scaipeadh na teorainneacha gráin (GBD) ag teacht chun cinn mar gheall ar an gcéim a imríonn sé i gcoinne na heilimintí tromchuidithe ríomha i leith na n-éadach tromchuidithe ríomha magnaití neodimium téann maighnéadíonn traidisiúnta NdFeB i bhfeidhm ar dhysproisiam agus terbiomh chun cothruithe (an cumas seasmhacht a aghaidh le haghaidhealú) agus seasmhacht teochta a fheabhsú, go háirithe i ngnéithe ard-teochta cosúil le haghaidhealóirí heilicseoirí (EV) agus tuirbíní gaoithe. Áfach, ní hamháin go gcostaí na heilimintí seo HRE ach tá siad freisin coiteannaithe go heografach, ag cruthú prasanna sa soláthar. Déanann GBD é seo a réiteach trí lúidín éadrom HRE (nó haghaidhealóirí eile) a chur ar dhroim an mhaighnéad, a théann ansin i gcomhthreomhar leis na teorainneacha gráin le linn córas teochta - ag laghdú ar úsáid HRE iomlán go dtí 90% in ionad modhanna eile cosúil le haghaidhealú cruaidh.
Déanann an modh seo cothromaíocht ard-shuíomhachta an chroí NdFeB a shábháil agus na teorainneacha gráin a láthair, áit a dtosaíonn de-maighnéadú mar gheall ar an gcothruithe a laghdaíonn. D'fhonn do tháirgeoirí cosúil le Ai M Mag líon , a bhainfidh leis an mbealach seo baincheanna láidre agus réitigh mheicneacha forleathan, soláthraíonn GBD bealach chun tacair mhagnéadacha ard-chumasacha a tháirge le lú súil a bheith againn ar acmhainní gá le fáil. Thíos, bíonnimid ag plé le briseadh chéile tábhachtach i gteicneolaíocht GBD, lena n-áirítear próiseas doppingacháin neamhthomhaíochta Hanhai Anhui, méidíocht na gcearcaíochtaí agus sochair airgid.
Próiseas Doppingacháin Neamhthomhaíochta Hanhai Anhui
Chomhlacht Mhatairéal Mheicneacha Hanhai Anhui Teo. tá sé ag tabhairt túisce ar pháipéar d'fháil ar phróiseas doppingacháin neamhthomhaíochta a mhéadóidh éifeachtacht an tscaipthe ar fud na teorann, ag laghdú níos mó ar úsáid dysprosium sa magnaití neodimium . Bíonn modhanna GBD traidisiúnta ag baint úsáide as HRE soladacha nó leacht (mar shampla, oxíd dysprosium) a bhfuiltear ag cur ar ais an raon achrannach, ach is deacair é a bheith cothromach a bhaint amach ar fud cruthanna comhshuite. Tá an-nuálaíocht ag Hanhai i ndáileadh neamhthomhaíochtaí—mar shampla, oxídí nó comhdhéanamhnaí riarach—go díreach isteach sa phódar mheicneach during sintering, ag cruthú dáileadh níos cothromaí de churthóirí difreálacha.
Seo conas a oibríonn an próiseas:
- Ullmhúchán Neamhthomhaíochta : Sintéasáiltear nátráin neamhchoscópach (nó chosúil) ardgháileacha (50-100 nm i ndiaméadar) ag úsáid modh sol-gel nó hydrothermal. Déantar na néilte seo a ingineáil chun a bheith ag ard-energía achrann, a chinntiú go mbainfidh siad leis na teorainneacha gráin NdFeB.
- Méadú le Pódar NdFeB : Méadaítear na halbhóidí neamhchoscópacha le neodímíam -pódar iarainn-bhóir i gcoibhneasa cruinn (de ghnáth 0.5-2 wt.%). Tá an méadú seo an-chriticiúil—úsáideann Anhui Hanhai teicnic méadaithe ultrateangraíocht chun cluainneacht a sheachaint, a chinntiú go mbainfidh gach gráin NdFeB le haicriú beagán de na néilte.
- Sintéalú agus Difriú : Brúfar an pódar méadaithe i gcruth agus sinterlann sé ag 1,050-1,100°C. Le linn an tsintéil, meltar na néilte agus difreálann siad i menthe na gcríochanna gráin, ag cruthú leathra HRE-treise a choscann na hairneacha domáin (mechanóidh eisimeidh chun cothródacht a mhéadú). Bainfidh sé seo amach as an gá le comhad dromchla i ndiaidh an tsintéil, a lánúintreorachadh ar an dtaoideamh.
Tá an toradh amach ins an bhfuil an dysprosium curtha i mbosca níos mó ag na teorainneacha gráin, ag fhágáil an ionaid NdFeB saor ó rianrae is mó. Léiríonn an t-ionsú cé-targetaithe seo laghdú ar an iomlán ábhar dysprosium 30-40% i gcomparáid le modhanna GBD coitianta, ag déanamh rúnda air seo do magnaidí NdFeB gan rianrae trom .
D’fhéadfadh díoltóirí cosúil le AIM Magnet , a tháirgeann raon de magnetacha talamh gearr ó crochóg magnait go comhpháirteanna do réimse na hionduistrí, ag gabháil leis na próscaidh seo a bheith ag lú an t-áis ghréasáin ag fanacht leis an gcinneas. Tugann an modh doping nanadóiméadar freisin buail ar an méadaithe, mar a bhuailfidh sé go huathoibríoch le línte sintéir atá ann cheana—riachtanach do tháirgeadh i méid mór na magnaidí a úsáidtear i bPHEVs, robití agus córasanna fuinnimh athnuaite.
Méadrúcháin preabhlacht: Fórsaíocht a fheabhsú (+3kOe) agus staidiúlacht teochta
Is é an sprioc phríomhlaghdú ar dysprosium sa magnaití neodimium is é a choinneáil nó a fheabhsú ar fheidhmíocht, go háirithe coiteannacht (Hc) agus staidiúlacht teochta—dhá airí a bhfuil ról ríthábhachtach acu i feidhmchláir theoite. Tugann próiseas doppingacháin phúdar na neamh-eilimintí a chuirfidh Anhui Hanhai i bhfeidhm, i gcomhcheangal le GBD, torthaí an-bhuailteacha i ngach ceann de na háiseanna.
Féinmhéadair Coiteannachta : Is í coiteannacht an t-airí a mheasann inalárthaíocht a ghearrann ar an mbeagán teagmhálachta. Mar gheall ar an ndearrthacht a bhfuil ag na haicmeanna NdFeB traidisiúnta gan eilimintí móra riaracha, is minic go mbeidh luachanna coiteannachta faoin 10 kOe acu, a chríochannaíonn a n-úsáid i gcomhthreoireachtaí teo (mar shampla, i mótair EV atá ag oibriú ag 150°C+). Trí GBD le dopping nanaméadarach, bíonn an t-éileamh coiteannachta ag aicmeanna Anhui Hanhai ag éirí go +3kOe (ón ~11 kOe go 14 kOe) ag teocht an tseomra. Ag 150°C, cuireann an coiteannacht fós os cionn 10 kOe—comparátha le haicmeanna an-dysprosium ach le 30-40% níos lú den HRE sa choinnealú
Tugtar an feabhas seo do na teorainneacha grán atá saibhir i HRE, a fheidhmíonn mar suíomhanna pinning chun bogadh balla fearainn a chosc faoi réimsí maighnéadacha seachtracha nó teas. I gcásanna mar ghineadóirí tuirbínéil, áit a mbíonn maighnéid faoi léas ag teochtí athraitheacha agus strus meicniúil, cinntíonn an coiriúlacht mhéadaithe seo iontaofacht fadtéarmachpríomhphóinte díolúine do AIM Magnet s custaiméirí tionsclaíocha.
Cobhsaíocht Teochta : Cuimhnítear cobhsaíocht ardteochta trí chomhéifeacht teochta coirceachta (αHc), a thomhas cé mhéad a laghdaíonn coirceachta le méadú teocht. De ghnáth bíonn luachanna αHc ag maighnéid NdFeB traidisiúnta saor ó dysprosium -0.6%/°C nó níos measa, rud a chiallaíonn go laghdaíonn coercivity 0.6% do gach méadú 1 °C. Ach, is féidir le maighnéid próiseáilte GBD Anhui Hanhai luachanna αHc de -0.45%/°C a bhaint amach, a bhuíochas do dháileadh aonfhoirmeach HRE ag teorainneacha gráin.
Leis an chobhsaíocht seo, is féidir leis na maighnéid feidhmiú go iontaofa i dtimpeallachtaí suas le 180°Coiriúnach do chomhpháirteanna aerárthaí, do mhótar tionsclaíocha agus fiú do mhótar ardchumhachta magnetí iascach a úsáidtear i gcoinníollacha uathúla. Ar son AIM Magnet , a thairgeann baincheanna láidre le haghaidh feidhmchlár éagsúla, osclaíonn an raon teocht seo margaí nua ina bhfuil an láidreacht faoi teocht neamh-idirbheartaithe.
Meátríochtaí Feidhmíochta eile : Is tábhachtach, nach dtagann na brabúis seo ar chostas na n-earraí tábhachtacha eile. Tá an folláine (Br) an t-induction maighnéadach a choimeádtar tar éis maighnéitithe ar airde ná 13.5 kG, atá inchomparáide le maighnéid NdFeB traidisiúnta. Fágann an táirge fuinnimh (BHmax), tomhas ar chumhacht maighnéads, an raon 35-40 MGOe, rud a fhágann go bhfuil na méideanna seo maighnéid trom neamh-earth neamhchoitianta tá sé oiriúnach le haghaidh feidhmchlár ardchumhachta mar thráthchraolta EV agus meaisíní MRI.
Deimhníonn tástálacha neamhspleácha ag Grúpa Institiúid Taighde Iarainn agus Chéile na Síne (CISRI) na torthaí seo: comhlíonann magnets a tháirgtear trí phróiseas Anhui Hanhai nó déanann siad níos mó ná na caighdeáin tionscail le haghaidh magnetacha talamh gearr i dtéarmaí seasmhacht choirróidithe, neart meicniúil, agus aoibhneachta ar feadh an t-amhair. Tá an dearbhú seo rannpháirtí do thógálaithe cosúil le AIM Magnet ag lorg dul i mbun na teicneolaíochta, mar a chinntionann sé comhlíonadh le teastais domhanda (mar shampla, IATF 16949 do chur chuige ar an tionscail ghearrthóireachta).
Anailís costas: sábháil 15-20% i gcomparáid le modhanna traidisiúnta
Seoithínis uair a bhéas an bealach économach de chumas magnaidí NdFeB gan rianrae trom ag teastáil ó chostas pródála. Trí lúú a dhéanamh ar úsáid dysprosium, tugann GBD le dathadh nanadóim sábháil mhóra—15-20% i gcomparáid le modhanna traidisiúnta, de réir anailísí an tionscail. Ligeann sinn síos ar na príomhchostais agus na sábháilteanna a leanas:
Costas Mháirteala Ríomha : Is é Dysprosium ceann de na heilimintí tírthaca is práisí, leis na prísiní ag eitilt idir \(100-200 in aghaidh na cilíograma (vs. neodymium ag \)50-80/kg). Tá 5-8 wt.% dysprosium i bpuinnéidí NdFeB traidisiúnta le haghaidh iarrachtaí teocht airde, ag cur \(5-16 per kg to material costs. An t-ord a laghdaíonn an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an t-ábhacht aige an......
D’fhéadfadh sé seo a bheith idir $3-10 milliún i sábháil ar mhianraí do thsaoithíochtaí 1,000 thréan de phuinnéidí in éindliú. Do AIM Magnet , a thagann leis an tsaothóireacht ar crochóg magnait , Magnta magsafe , agus comhpháirtí oibriche, is féidir na sábhálacha seo a athcheapú in R&D nó a chur chun cinn do chustaiméirí, ag méadú comórtasachais.
Eagrint phróiseála : Tá go leor céimeanna ag teastáil ó thalamhú traidisiúnta: cruthú pléite bearnaíodh tríd an smelt-spinning, dearadú hidrigin, agus talúnú mórthimpeallach - cuireann gach ceann ama agus costais fuinnimh leis. Déanann GBD le talúnú nanéadraoin simplíú ar an bproiseas seo trí chur i bhfeidhm an dífheisteachta le sinteráil, laghdaíonn sé an t-am tháirgeachtaí 10-15%. Titeann an t-úsáid fuinnimh freisin, mar a laghdaítear na córais teochtúcháin i ndiaidh shinterála (a bheidh ag teastáil ó GBD chonaitheach) go mion.
Tá costais saothair i láthair freisin: níos lú céimeanna cosúil leis go mbeidh gá i gcéad níos lú daoine ag obair le haghaidh ríomhannaíocht agus smachtaí cáilíochta. Mar gheall ar seo go léir, laghdaítear costais tháirgeachta ar gach aonad 5-8% - ag suimiú leis an 10-12% sábháilteas ó laghdú ar úsáid thalamhú, suas chuig 15-20%.
Seasmhacht Sluiceacháin : Tá an t-asclán thalamhú faoi smacht na Síne (90% de tháirgeadh domhanda), agus mar sin tá praghsanna ag brath ar chosaint ascláin, teanglais geo-polaitiúla, nó rialacháin comhshaoil. Trí laghdú ar an gceangal ar thalamhú, tá a bheith in ann a bheith ina mhonaróirí cosúil le AIM Magnet laghdaigh na coscanna seo. Mar shampla, thar aon críoch airgeadaíochta na n-earraí reatha sa bhliain 2010, tháinig peist ar dhysproisiamh 500%; le haghaidh súile a úsáidfidh an próiseas Hanhai, ba chóir do na costais éadromú amháin 150% a bheith ann de bharr an t-sáimh HRE.
Iomlán Costas Úsáideora (TCO) do Chustaiméirí : Do úsáideoirí deiridh (mar shampla, díoltóirí EV, cuideachtaí tuirbíní vind), TCO san áireamh ní hamháin costas na súile ach freisin oibhneacht agus athsholáthar. Laghdaíonn an t-éadomhacht agus an t-stádard teochtúil a bhaintear amach le súile a phróiseas GBD rátaí theip, ag laghdú ar TCO fadtréimhse de 5-7%. Cruthaíonn sé seo bua-bua: sábháiltear airgead ar mhonatóirí agus ar chustaiméirí go hiondúla ar chúrsa beatha.
Críoch
Difúis na gcrann agus dopping an phúdar nanóiméadar—mar a thaispeántar i gpróiseas Anhui Hanhai—cuireann sé seo céim thábhachtach chun tráchtála a dhéanamh magnaidí NdFeB gan rianrae trom . Trí laghdú ar úsáid an dysproisiamh 30-40% agus tréimhse coiteannais a bhaint amach 3 kOe agus a stádard teochtúil a fheabhsú, déanann an t-eolas seo cuireadh isteach ar chuir i láthair agus ar chostasanna. Do mhonatóirí cosúil le AIM Magnet , a bhfuil beartaithe ar magnetí permeannta agus uirlisí uamhnaíochta ó 2006 i leith, comhfhreagrúnaíonn solátharú leis an gcoitiantas ar cháilíocht, nuálaíocht, agus inbhuanaitheacht.
Mar a méadaíonn an t-iarratas ar baincheanna láidre ag dul i measc tionscal—from oithibh seo chun fuinnimh athnuaite—the cumas chun uamhannaí a tháirge leis an bperfaimseacht ard, costas éifeachtach, agus go hionmhuinliceapúla beidh sé mar ehasóirí eagrúla. Le sábháiltí 15-20% sa dhiadhbhaireacht agus éadomhan sreath soláthair, uamhannaí a bhuailfidh GBD-processed magnaití neodimium tá siad réidh chun an mhargadh a rialú, agus an tóraíocht eile de nuálaíocht i teicneolaíocht uamhnaíochta a thiomáint.
Chun níos mó a fhoghlaim faoi conas a AIM Magnet cuireann na teicneolaíochtaí uamhnaíochta is déanaí i gcrích i dtáirgí cosúil le crochóg magnait , magnetí iascach , agus uirlisí tionscail magnetacha talamh gearr , tabhair cuairt ar ár suíomh Gréasáin nó téigh i dteagmháil linn fhoirne chun réitigh pearsanta a fháil.
