Sintrede alnico-magneter består hovedsakelig av jern, aluminium, nikkel, kobolt og andre elementer, og er fremstilt gjennom pulvermetallurgiteknologi. Denne typen magnet har høy metningsmagnetisering, god temperaturstabilitet og korrosjonsmotstand, samt høy remanens og koercitivitet, noe som gjør at den kan opprettholde gode magnetiske egenskaper i en rekke ekstreme miljøer. Imidlertid inneholder den indre mikrostrukturen til nysintrede magneter ofte defekter, som porer, inneslutninger og ujevnt fordelte korn. Disse defektene vil direkte påvirke magnetens magnetiske og mekaniske egenskaper.
Varmebehandling, som en viktig teknologi i fremstillingsprosessen av magnetiske materialer, kan optimalisere mikrostrukturen til magneter betydelig ved nøyaktig å kontrollere oppvarmings-, holde- og kjøleprosessene, og dermed redusere interne defekter, forbedre kornorienteringen og dermed forbedre magnetiske egenskaper.
Reduser indre defekter:
Under sintringsprosessen kan det dannes defekter som porer og inneslutninger inne i magneten på grunn av den metallurgiske bindingen mellom pulverpartikler. Disse defektene reduserer ikke bare tettheten til magneten, men påvirker også arrangementet av de magnetiske domenene, noe som resulterer i en reduksjon i magnetisk ytelse. Varmebehandling kan effektivt redusere disse defektene og forbedre tettheten og jevnheten til magneter gjennom substansdiffusjon og omorganisering ved høye temperaturer.
Forbedre kornorientering:
Orienteringen av kornene har en viktig innflytelse på magnetens magnetiske egenskaper. Ideell kornorientering gjør at flere magnetiske domener kan justeres i samme retning, og øker derved det magnetiske energiproduktet og tvangskraften til magneten. Ved å justere temperaturen og tiden kan varmebehandling fremme den foretrukne veksten av krystallkorn og gjøre orienteringen til krystallkornene mer konsistent, og dermed forbedre magnetens generelle magnetiske egenskaper.
Optimaliser korngrensestruktur:
Korngrenser er overgangsområdene mellom ulike korn i en magnet. Deres struktur og egenskaper har en viktig innvirkning på magnetens magnetiske og mekaniske egenskaper. Varmebehandling kan endre sammensetningen og strukturen til korngrensene, redusere defekter og stress ved korngrensene, og dermed forbedre magnetens magnetiske egenskaper og stabilitet.
For å optimere ytelsen til sintrede Alnico-magneter gjennom varmebehandling, må følgende nøkkelfaktorer kontrolleres nøyaktig:
Oppvarmingstemperatur:
Valget av oppvarmingstemperatur er avgjørende. For høy temperatur kan forårsake endringer i magnetens indre struktur, slik som unormal vekst av korn, og dermed redusere den magnetiske ytelsen; mens for lav temperatur kanskje ikke er i stand til å eliminere interne defekter og optimalisere kornorienteringen. Derfor må riktig oppvarmingstemperatur velges basert på den spesifikke sammensetningen og forventet ytelse til magneten.
Holde tid:
Lengden på varmekonserveringstiden påvirker direkte effekten av varmebehandling. Hvis holdetiden er for kort, kan det hende at diffusjon og omorganisering av stoffer ikke blir fullstendig realisert; hvis holdetiden er for lang, kan det føre til overdreven vekst av korn og forringelse av magnetiske egenskaper. Derfor må holdetiden være rimelig bestemt basert på oppvarmingstemperaturen og de spesifikke forholdene til magneten.
Kjølehastighet:
Avkjølingshastigheten har en betydelig innvirkning på den endelige ytelsen til magneten. Rask avkjøling kan fikse organisasjonsstrukturen ved høye temperaturer og oppnå høyere hardhet og styrke; mens langsom avkjøling bidrar til å redusere indre stress og forbedre seigheten. For sintrede Alnico-magneter brukes vanligvis en passende kjølehastighet for å balansere behovene til magnetiske og mekaniske egenskaper.
Etter en nøye utformet varmebehandlingsprosess vil de magnetiske egenskapene til sintrede alnico-magneter bli betydelig forbedret:
Forbedret magnetisk energiprodukt: Magnetisk energiprodukt er en viktig indikator på en magnets evne til å lagre magnetisk energi. Varmebehandling forbedrer orienteringen av krystallkorn og arrangementseffektiviteten til magnetiske domener ved å optimere mikrostrukturen til magneten, og forbedrer derved det magnetiske energiproduktet til magneten betydelig. Dette gjør sintrede Alnico-magneter utmerket i applikasjoner som krever høy energitetthet, som permanentmagnetmotorer for elektriske kjøretøy, rotorer for vindturbiner, etc.
Forbedret koersivitet: Koersivitet er en viktig indikator på en magnets evne til å motstå interferens fra eksterne magnetiske felt. Varmebehandling forbedrer magnetens motstand mot magnetisk nedbrytning ved å redusere indre defekter og optimalisere korngrensestrukturen, og dermed øke tvangskraften betydelig. Dette gir sintrede Alnico-magneter betydelige fordeler i applikasjoner som krever høy stabilitet og immunitet mot interferens, som høypresisjonssensorer, magnetiske opptaksmedier osv.
