使用粉末挤出方法生产无异性 NdFeB 永久磁铁,与 In Situ 磁性粒子对齐
Stefan Rathfelder1,2, Stephan Schuschnigg2, Christian Kukla3
1Institute for Precious and Technology Metals, Pforzheim University, Tiefenbronner Str. 65, 75175 Pforzheim, Germany.
Materials (Basel, Switzerland)
|August 14, 2025
概括
这项研究证明了使用粉末挤压成型与现场磁性对齐的铁 (NdFeB) 磁铁的可持续生产. 这种方法有效地回收了使用终止的磁铁,实现了高级制造的高颗粒对齐.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 制造业 工程 制造工程
- 可持续技术 可持续技术
背景情况:
- 新铁 (NdFeB) 永久磁铁对于风力轮机等绿色技术至关重要.
- 回收使用终止 (Eol) 磁铁对于资源可持续性至关重要.
- 粉末挤压成型 (PEM) 为磁铁制造和回收提供了一个潜在的途径.
研究的目的:
- 通过粉末挤压成型 (PEM) 和现场磁性对齐来研究可持续的NdFeB磁铁生产.
- 优化对齐工具几何和磁场参数,以便在挤出过程中有效地对齐颗粒.
- 展示一种可扩展的方法,用于将Eol磁铁回收成高性能异性质磁铁.
主要方法:
- 从Eol风力轮机磁铁中利用回收的NdFeB粉末,通过磁性废料的处理 (HPMS) 来处理.
- 采用有限元法 (FEM) 模拟来设计和优化对齐工具几何和磁场参数.
- 进行了各种对齐工具几何形状和磁场强度的挤出实验,以确定最佳的粒子对齐配置.
主要成果:
- 使用PEM与in situ磁性对齐实现了高度的粒子对齐 (Br/Js = 0.95).
- 证明的对齐度超过了没有外部磁场的PEM (0.78).
- 在不经过后加工的情况下成功生产了异构的NdFeB永久磁铁.
结论:
- 在挤出过程中优化了对齐工具几何和强磁场,使得可以生产异构的NdFeB磁铁.
- 在现场磁对齐的PEM提供了一个可扩展的永久磁铁回收和制造路线.
- 这种连续制造方法允许近网状的线条具有可定制的横截面.
