Neuer Fertigungsprozess für noch stärkere Neodym-Magnete

Anbieter zum Thema

Heitec AG

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

Treston Deutschland GmbH

TDK Electronics Europe GmbH

Das HAL-Verfahren erzielt bessere Eigenschaften

Im HAL-Verfahren wird eine Dy-Diffusionsquelle an der Oberfläche eines gesinterten Neodym-Magneten aufgebracht und anschließend wärmebehandelt. Das Dy diffundiert durch die Gesamtheit des Materials und durch die Nd-reichen Phasen, die die kristallinen Teilchen umgeben. Weil die Wärmebehandlung im HAL-Prozess bei relativ niedrigen Temperaturen durchgeführt wird, diffundiert Dy nicht in das Innere der kristallinen Partikel. Die Nd₂Fe₁₄B-Phase, die Nd ersetzt hat, sammelt sich dezentral, um so die Oberfläche der kristallinen Teilchen zu bedecken. Daher lassen sich die Rolle der Nd₂Fe₁₄B-Phase (die den Magnetismus erzeugt), und die Rolle der Dy₂Fe₁₄B-Phase (die mit den magnetischen Eigenschaften verknüpft ist) klar unterscheiden und ebnen damit den Weg für eine Verbesserung der Koerzitivkraft.

Substrat mit nur geringen Verunreinigungen

Ein gutes Substrat mit nur geringen Verunreinigungen ist erforderlich, um den HAL-Prozess zu implementieren und eine einheitliche Dy-Diffusion zu erreichen. Die Dy-Diffusion kann durch Verunreinigungen, wie z. B. Nd-Oxide, die sich in den Korngrenzen absetzen, behindert werden, was zu einer ungleichmäßen Dy-Verteilung führt. TDK Neodym-Magnete werden in einem Prozess hergestellt, der extrem sauerstoffarm ist. Daher enthalten diese Magnete nur geringe Mengen von Verunreinigungen, wie Nd-Oxide, die die Diffusion behindern können. Aus diesem Grund sind sie für den HAL-Prozess gut geeignet und ermöglichen eine optimale und gleichmäßige Dy-Diffusion.

Ergänzendes zum Thema

Die Hauptmerkmale des HAL-Verfahrens

HAL diffundiert Dy nur in diejenigen Regionen von Neodym-Magneten, wo es gebraucht wird.

Hochleistungsmagnete werden dank der optimalen Diffusion von Dy in einem Neodym-Magnetsubstrat erzeugt, das in einem sauerstoffarmen Prozess hergestellt wird und nur geringe Mengen an Verunreinigungen enthält.

Diese Verbesserungen der magnetischen Leistung ermöglichen kleinere Motoren und höhere Effizienz und tragen zu drastischen Energieeinsparungen bei.

Die Remanenzflussdichte wurde um 3 bis 5% verbessert.

HAL spart 20 bis 50% Dy.

Durch die Optimierung der Magnetfeldausrichtung für spezifische Anwendungen lassen sich überlegene magnetische Eigenschaften und Kostenvorteile erreichen.

Anspruchsvolle Technologien zum Bilden der Dy-Diffusionsquelle

Darüber hinaus hat TDK im Laufe der Jahre anspruchsvolle filmbildende Technologien in der Herstellung von Magnetbändern und Chip-Komponenten entwickelt, die nun angewendet werden, um die Dy-Diffusionsquelle zu bilden. Während die Koerzitivkraft durch den Austausch von Nd an der Peripherie der kristallinen Partikel mit Dy verbessert wird, kann es zu einer verminderten Restflussdichte kommen, die sich auf die Stärke des Magneten auswirkt, wenn dieser Bereich zu stark mit Dy angereichert wird. Dies liegt daran, dass Koerzitivkraft und Restflussdichte auf einem Quid-pro-Quo beruhen, bei der eine Verbesserung der einen Eigenschaft eine Verschlechterung der anderen nach sich zieht. Durch optimale Dy-Diffusion mit einer Dy-Diffusionsquelle, die gleichmäßig und nur mit der benötigten Menge an Dy angewandt wird, hat der HAL-Prozess von TDK eine dramatische Verbesserung der Eigenschaften von NEOREC55, einem hochkarätigen herkömmlichen Magneten, bewirkt. Der HAL-Prozess – eine Kombination aus modernen Werkstoff- und Verfahrenstechniken – ermöglicht kleinere und leistungsfähigere Motoren und wird zum Vormarsch energiesparender und umweltfreundlicherer Produkte beitragen.

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