NdFeB 분말 배향에 유연한 실리콘 고무 몰드를 사용하는 것의 주요 장점은 자기 투명성과 기계적 탄성입니다. 이 몰드는 입자 정렬 중 자기장 선과의 간섭을 방지하고 압력을 전달하는 효과적인 매체 역할을 하여, 자기 배향을 잃지 않고 분말을 고밀도 형태로 압축할 수 있습니다.
이 과정에서 실리콘 고무의 핵심 가치는 두 가지 상반된 기능을 동시에 수행하는 능력입니다. 즉, 자기장에 대한 수동적인 용기 역할을 하면서도 기계적 압축을 위한 능동적인 구성 요소 역할을 하여 정렬을 희생하지 않고 높은 밀도를 보장합니다.
자기 배향 보존
고성능 NdFeB 자석 제조의 초기 단계에서는 분말 입자를 외부 자기장으로 정렬해야 합니다. 여기서 몰드 재료가 중요한 역할을 합니다.
비자성 특성
실리콘 고무는 비자성 재료입니다. 이는 몰드가 자화되거나 외부 자기장을 왜곡하지 않도록 하기 때문에 중요합니다.
중단 없는 자기장 분포
재료가 자기적으로 비활성이기 때문에 자기장 선의 분포는 분말 전체에 걸쳐 균일하게 유지됩니다. 이를 통해 최종 자석의 강도를 결정하는 요인인 NdFeB 입자의 정밀한 배향이 가능합니다.
기계적 압축 촉진
입자가 정렬되면 분말을 "녹색 압축체"(고체이지만 소결되지 않은 형태)로 압축해야 합니다. 몰드는 단순한 용기가 아니라 힘을 가하는 도구입니다.
압력 전달 매체 역할
참고 자료에 따르면 실리콘 고무는 외부 압력을 분말로 직접 전달할 수 있는 충분한 유연성을 가지고 있습니다.
균일한 밀도 달성
단단한 몰드와 달리 유연한 실리콘은 압력 전달 매체 역할을 합니다. 압력이 가해지면(일반적으로 등압 공정에서) 몰드가 균일하게 변형되어 모든 면에서 분말을 압축하여 필요한 특정 밀도를 달성합니다.
배향 고정
느슨한 분말에서 고체 형태로 전환하는 것은 공정에서 가장 섬세한 부분입니다.
동시 성형 및 배향
유연한 실리콘을 사용하는 독특한 이점은 자기 배향을 유지하면서 분말을 압축할 수 있다는 것입니다.
입자 회전 방지
단단한 피스톤을 부적절하게 사용하면 전단력이 입자를 정렬에서 벗어나게 할 수 있습니다. 유연한 몰드는 분말을 균일하게 압축하여 밀도가 증가함에 따라 입자를 정렬된 위치에 효과적으로 "고정"합니다.
공정 제약 조건 이해
유연한 실리콘 몰드는 뚜렷한 이점을 제공하지만, 그 역할을 이해하려면 유연성과 안정성 간의 균형을 인식해야 합니다.
유연성의 필요성
이 공정은 전적으로 몰드의 변형 능력에 의존합니다. 너무 단단한 몰드는 압력을 효과적으로 전달하지 못하여 밀도가 낮은 압축체가 만들어지고 부서지거나 제대로 소결되지 않을 수 있습니다.
재료 불활성의 필요성
몰드 재료의 오염이나 자기적 특성은 자기장 선을 손상시킬 수 있습니다. 실리콘의 선택은 구체적입니다. 외부 자기장과 분말만 상호 작용하는 "중립 영역"을 만듭니다.
목표에 맞는 올바른 선택
NdFeB 자석의 품질을 극대화하려면 배향 공정의 각 단계에서 몰드의 기능을 고려하십시오.
- 주요 초점이 자기 성능인 경우: 자기장 선 분포와의 간섭이 없도록 실리콘의 비자성 순도를 우선시하십시오.
- 주요 초점이 구조적 무결성인 경우: 실리콘이 올바른 유연성 프로파일을 가지고 있어 압력을 균일하게 전달하고 높은 녹색 밀도를 달성하도록 하십시오.
유연한 실리콘을 활용하여 정밀한 자기 물리학과 견고한 기계적 성형 사이의 격차를 해소하십시오.
요약 표:
| 특징 | NdFeB 가공의 이점 | 최종 제품에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 비자성 | 외부 자기장과의 간섭 없음 | 최대 입자 정렬 및 자기 강도 |
| 높은 유연성 | 등압의 균일한 전달 | 높은 녹색 밀도 및 구조적 무결성 |
| 탄성 변형 | 동시 성형 및 배향 고정 | 입자 회전 방지 및 배향 유지 |
| 불활성 재료 | 분말 상호 작용을 위한 중립 영역 제공 | 오염 없는 순수 재료 구성 |
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참고문헌
- Brice Hugonnet, C. Rado. Effect of contact alignment on shrinkage anisotropy during sintering: Stereological model, discrete element model and experiments on NdFeB compacts.. DOI: 10.1016/j.matdes.2020.108575
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