優れた磁気特性と多様な用途により、焼結ネオジム鉄ボロン（NdFeB）永久磁石は様々な産業分野で基盤となる材料となっています。しかしながら、高温下におけるNdFeBの磁気性能の劣化は、依然としてエンジニアにとって重要な懸念事項です。この記事では、焼結NdFeB磁石の耐熱性の定義と影響要因を詳細に解説し、エンジニアリング設計とアプリケーションに役立つ専門家の推奨事項を紹介します。
焼結NdFeB磁石の製造プロセス
焼結体の製造NdFeB磁石 優れた磁気特性と耐熱特性を確保するために、綿密に管理されたプロセスを採用しています。
• 原料の溶解: ネオジム（Nd）,鉄 (Fe)、ホウ素 (B)、およびその他の原材料を正確な割合で溶かし、メルトスピニングによって合金ストリップを形成します。
• 水素化と粉砕合金リボンは水素デクレピテーション (HD) およびジェットミリング処理を経て、マイクロメートルサイズの磁性粉末が生成されます。
• プレスとアライメント: 磁性粉末を磁場中で圧縮し、配向粒子配列を実現して磁気性能を最大限に高めます。
• 焼結と焼鈍圧縮された磁石は高密度化を実現するために高温で焼結され、その後、磁気特性を最適化するために焼戻し熱処理が行われます。
• 機械加工と検査焼結磁石は、精密機械加工、用途ニーズに基づいた表面コーティング、磁化、厳格な性能テストを経て、製品の品質を保証します。
このプロセス全体を通じて正確な制御を行うことが、最終材料において高い保磁力と耐熱性を実現するために重要です。
焼結NdFeB磁石の耐熱性の定義
焼結NdFeB磁石の耐熱性は、高温環境で動作する際に磁気特性を維持する能力を指します。これは、材料と製品の両方の観点から理解する必要があります。
• 材料の耐熱性:これは、特定の条件下での標準サンプルの理論的な参照値を指し、通常は材料グレードの仕様で提供されます。
• 製品の温度耐性:製品の温度耐性は、磁石の形状、磁気回路の設計、動作環境などの要因によって影響を受けるため、実際のテストによる検証が必要です。
焼結NdFeB磁石の磁気特性は温度上昇とともに低下します。高温動作に曝露された後、室温に戻った後でも、磁石の磁気性能が低下することがあります。これは不可逆減磁と呼ばれます。著しい不可逆磁束損失（通常5%未満）を防ぐため、エンジニアリング設計において最高動作温度が設定されています。
同様に、最高動作温度は材料レベルと製品レベルの両方で解釈する必要があります。
• 材料の最高使用温度：
中国国家規格による定義
• 磁性製品の最高動作温度：
製品の形状、磁気回路設計、動作環境の影響により、同じ材料グレードの磁石であっても、高温下での減磁挙動には大きな差が生じる可能性があります。そのため、統一的な基準を策定することは困難です。通常、磁性製品の最高動作温度は、特定の温度で動作させた場合、または特定の温度で動作させた後に室温まで冷却させた場合の磁気性能劣化の臨界値に基づいて、実験検証によって決定されます。
焼結磁石ブランク
焼結NdFeB磁石製品
耐熱性に影響を与える要因
焼結NdFeB磁石の耐熱性にはいくつかの要因が大きく影響します。
• 材質グレードNdFeB磁石にはグレードによって耐熱性が異なります。高保磁力グレード（M、H、SH、UH、EH、VH、AHシリーズ）は、ジスプロシウム（Dy）やテルビウム（Tb）などの希土類元素を組成に組み込むことで、優れた耐熱性を発揮します。これにより保磁力が向上します。
• 磁石の形状:磁石の形状、特に磁化方向に沿った寸法は重要な役割を果たします。磁化方向に沿って厚く長い磁石は、薄く短い磁石よりも耐熱性に優れています。これは、厚く長い磁石は、減磁曲線のせん断角が大きく、固有の保磁力も高いため、高温下でも減磁リスクに効果的に抵抗できるためです。
•磁気回路設計磁気回路の構成（開放型か閉鎖型か）は、耐熱性に大きな影響を与えます。閉鎖型磁気回路は磁石にとってより安定した磁場環境を提供し、高温減磁の影響を効果的に抑制します。したがって、耐熱性を最大限に高めるには、磁気回路を半閉鎖型または閉鎖型で動作するように設計することが推奨されます。
設計に関する推奨事項
高温アプリケーションで焼結 NdFeB 磁石の最適なパフォーマンスを確保するには、次の設計推奨事項を考慮してください。
• 高温グレードを選択:
SH、UH、EH、VH、AHシリーズなどの高保磁力NdFeBグレードをお選びください。これらのグレードは高温環境向けに特別に設計されており、より信頼性の高い耐熱性を提供します。
• 磁石の形状を最適化:
構造的に可能な限り長くて厚い磁石を設計し、磁化方向に沿って寸法を大きくして、固有の保磁力と温度安定性を高めます。
• 磁気回路設計の最適化：
磁気回路を設計し、磁石が半密閉型または密閉型で動作するように設計します。適切に設計された磁気回路は、磁石の減磁耐性を大幅に向上させ、全体的な温度性能を向上させます。
AIC Magneticsの高温NdFeB磁石に関する専門知識
AIC Magneticsは、永久磁石用途における耐熱性の重要性を認識しています。当社は、厳しい熱環境下でも信頼性の高い動作を実現するために特別に設計された高温グレードを含む、焼結NdFeB磁石の包括的なポートフォリオを提供しています。当社のエンジニアリングチームは、磁性材料科学と磁気回路設計に関する豊富な専門知識を有し、お客様に包括的な技術サポートを提供することに尽力しています。
• 専門家による材料選択ガイダンス：当社の専門チームは、お客様の特定の温度要件とアプリケーション シナリオに基づいて最適な NdFeB 材料グレードに関する正確な推奨事項を提供し、材料の性能とアプリケーションのニーズの完璧な一致を保証します。
• カスタマイズされた磁石設計ソリューション:当社では、お客様独自の要件に基づいてカスタマイズされた磁石の形状と寸法の設計を提供し、磁石の構造設計を最適化して温度安定性を大幅に向上させます。
• 徹底的な磁気回路最適化のサポート：当社は、磁石の性能と温度耐性を最大限に高め、磁石の潜在能力をフルに活用する回路構成の作成を支援する専門的な磁気回路設計最適化サービスを提供しています。
• 包括的なテストおよび検証サービス：当社は、高度なテスト設備と専用のテストチームを備え、お客様の磁気製品に対して徹底した温度性能テストと検証サービスを提供し、実際のアプリケーション環境での信頼性と安定性を確保します。
焼結NdFeB磁石の耐熱性は、材料特性、磁石形状、磁気回路設計など、複数の要因の組み合わせによって左右されます。最適な性能を実現するには、科学的な設計と厳格な試験が必要です。高温環境における磁気性能の安定性について厳しい要件がある場合は、専門家によるアドバイスをご提供いたしますので、お気軽にお問い合わせください。テクニカルサポートカスタマイズされた製品ソリューションを提供します。
投稿日時: 2025年2月19日