Priprava in karakterizacija novega tipa Nd-Fe-B trajnih magnetov na osnovi recikliranih mikrokristaliničnih prahovSotelšek, Tim (Avtor) Vrabec, Mirijam (Mentor) Šturm, Sašo (Komentor) Tomše, Tomaž (Komentor) magnetiNd-Fe-Breciklirani prahoviNd-Cusintranje v pulzirajočem električnem polju - SPSV magistrskem delu je predstavljen nov pristop k pripravi trajnih magnetov tipa Nd-Fe-B na osnovi recikliranih mikrokristaliničnih prahov z dodatkom zlitine Nd70Cu30 (at. %). Magneti so bili pripravljeni z uporabo alternativnega postopka sintranja s t. i. tehniko sintranja v pulzirajočem električnem polju (spark-plasma sintering – SPS). Glavne prednosti uporabe tovrstne tehnike pred konvencionalnimi metodami so visoka hitrost segrevanja ter krajši časi in nižja temperatura sintranja. To je pomembno z ekonomskega vidika in vidika zagotavljanja dobrih magnetnih lastnosti v sintranem materialu. Kot osnovni material za izdelavo magnetov smo uporabili reciklirani prah, izdelan iz izmeta pri proizvodnji magnetov, ki je bil glede na referenčne vrednosti močno oksidiran. Sintrani magnet, pripravljen iz recikliranega prahu brez dodatka Nd-Cu, je imel izjemno slabe magnetne lastnosti (Br = 0,40 T; Hci = 26 kA/m; (BH)MAX = 3 kJ/m3) in neustrezno mikrostrukturo. Izhodnemu prahu smo dodali 5 ut. % evtektične zlitine Nd-Cu in opravili parametrično študijo, da smo določili optimalne pogoje sintranja. Slednji so: končna temperatura sintranja 1000 °C z 1 min držanja pri tej temperaturi; hitrost segrevanja 25 °C/min; izotermni korak tekom sintranja 20 min na 550 °C. Vzorec, izdelan pri optimalnih pogojih sintranja z dodatkom Nd-Cu, ima v primerjavi z začetnim vzorcem za 2-krat povišano remanenco in kar za 40-krat povišano koercitivnost (remanenca 0,88 T; maksimalni energijski produkt 141 kJ/m3; koercitivnost 1053 kA/m). Slednjo smo z naknadno enostopenjsko toplotno obdelavo po sintranju povišali še za 5 % oziroma z dvostopenjsko za 7 % glede na začetno vrednost. Z izdelavo magneta iz magnetno anizotropnega in izostatsko stisnjenega zelenca, smo remanenco povišali na 0,98 T. Minimalna količina dodatka Nd-Cu za doseganje dobrih lastnosti je 3,5 ut. %. Konvencionalno sintranje izostatsko stisnjenih zelencev ni bilo uspešno. Magnetne lastnosti so bile slabe (Br = 0,20 T; Hci = 20 kA/m; (BH)MAX = 1 kJ/m3) – podobne SPS sintranim vzorcem brez dodatka Nd-Cu, poleg tega vzorci niso bili dovolj gosti. To kaže, da sintranje oksidiranih recikliranih prahov na konvencionalen način ni možno, z uporabo SPS tehnike pa se da izdelati magnete z uporabnimi magnetnimi lastnostmi.[T. Sotelšek]20212021-09-07 09:01:18Magistrsko delo/naloga129698UDK: 55VisID: 81151COBISS_ID: 84856835sl