NdFeB系永久磁石材料は、その優れた磁気特性が誕生以来注目され、「磁石の王様」と呼ばれています。 市場需要の継続的な成長に伴い、NdFeB 製造技術と磁石の性能も開発と促進を続けています。 通常、磁性材料の磁気特性を測定するには、残留磁気、保磁力、最大磁気エネルギー積の指標が使用されます。
残留磁気Br
これは、磁石が閉回路環境において外部磁場によって技術的飽和まで磁化され、その後外部磁場が除去された後に磁石によって示される磁気誘導強度を指します。 磁石をスポンジに例えると、残留磁気はスポンジに水を含ませたときの水分のようなものです。
保磁力Hcbと固有保磁力Hcj
スポンジ内の水を最大限に吸収し、スポンジ内の水がなくなるまで水を押し出します。 この圧力が保磁力です。 磁石が逆減磁界にあるときに磁気誘導強度がゼロになるときの磁界の強さの値です。 ただし、このとき磁石の着磁強度はゼロではなく、逆磁場と磁石の内部磁場が打ち消し合います。 このとき外部磁場を取り除いても、磁石は依然として一定の磁気特性を有しており、固有保磁力によって磁石の内部磁場は互いに打ち消し合います。 磁気分極をゼロにするには、印加される逆磁場の強度が必要です。
最大磁気エネルギー積 (BH)max
これは、磁石の 2 つの磁極間の空間に確立される磁気エネルギー密度、つまりエアギャップの単位体積あたりの静磁気エネルギーを表します。 BとHの積の最大値です。その大きさが磁石の性能を直接表します。
NdFeB 磁石の上記の性能値は何によって決まるのでしょうか?
技術的手段によって磁性材料の性能を向上させるにはどうすればよいでしょうか?
また、使用中の磁性材料の性能の損失を避けるにはどうすればよいでしょうか?
NdFeB 磁石の原料組成と製造プロセスによって、その固有の磁気特性が決まります。 強力な磁性を有する製品になった後、その使用環境（温度、湿度、その他の要因を含む）は、その製品本来の磁気特性の性能に影響を与えます。 誤った使用を行った場合、永久減磁が発生します。
1. NdFeBの強磁性に対する原料組成の影響
名前が示すように、NdFeB は、粉末冶金技術を使用して、希土類金属のネオジム、純鉄、ホウ素から作られた磁性材料です。 NdFeB の磁気特性をさらに向上させるために、三元系 Nd-Fe-B 材料に基づいてさらに追加を行うことができます。 他の元素ですが、元素の追加による磁石の性能への影響は双方向である可能性があります。 添加元素は、NdFeB 強力磁石が使用される場合の磁性材料の性能に対する特定の要件に従って決定する必要があります。
2. NdFeBの強磁性に対する製造プロセスの影響
高性能 NdFeB 永久磁石を得るために、新しい技術とプロセスが常に登場しています。 焼結NdFeBの製造プロセスでは、-Fe相の析出と合金の酸化を防ぐことが主な課題であり、理想的な微細構造を得ることが困難です。 これらの問題を解決するために、酸化防止剤や潤滑剤の添加、急速急冷ベルト法による磁石の製造、二相製造法、湿式プレス成形法など、新しい方法やプロセスが常に実用化されています。
酸化防止剤を添加する最大の利点は、最終的な磁石の酸素含有量を減らすことです。 同時に磁性粉をより細かく粉砕することができ、保磁力の向上に有利となります。 また、酸素含有量の低減により保磁力の向上にも有利です。 従来のプロセスと比較して、酸化防止剤を添加した磁石の固有保磁力は約 160kA/m 増加します。
潤滑剤を添加すると、磁性粉間の摩擦が減少し、磁性粉の流動性が向上し、配向度が増加して残留磁気が増加する。
リボンスピニング法で作製したNdFeBリボンの厚さは{{0}}.25~0.35mmで、-Fe相を除去することができます。 ベルトスピニング法により製造された粉末の耐酸化性が向上することにより、磁石の粒径が小さくなり、保磁力が大幅に向上します。
3. NdFeBの強磁性に対する作業環境の影響
温度: NdFeB 磁石には厳しい動作温度制限があります。 使用温度を超えると磁石が減磁する可能性があります。 温度がキュリー温度より高い場合、磁石の減磁は不可逆になります。
湿度: 焼結 NdFeB は、粉末冶金プロセスによってプレスおよび成形された磁性材料です。 内部構造に隙間があり、非常に酸化しやすい構造です。 したがって、NdFeB焼結体に防食処理を施すコーティングを施します。 しかし、磁性層だけでは環境湿度による磁石への影響を根本的に解決することはできません。 環境が乾燥しているほど、磁石の磁気エネルギーは長く持続します。
