صلابة الكسر، وقوة التأثير، وقوة الانحناء: الأداء الميكانيكي لمغناطيسات NdFeB الملبدة

مغناطيسات نيوديميوم حديد البورون (NdFeB) الملبدة تشتهر بخصائصها المغناطيسية الاستثنائية، لكن أداءها الميكانيكي - وخاصةً مقاومة الكسر، وقوة التأثير، وقوة الانحناء - بالغ الأهمية للتطبيقات الصناعية الصعبة. وبصفتها شركة رائدة مُصنِّع مغناطيس NdFeB المُتكلسنحن نصمم موادًا تُوازن بين القوة المغناطيسية والموثوقية الهيكلية. تتناول هذه المدونة المقاييس الميكانيكية التي تُحدد متانة NdFeB وكيف تؤثر على الأداء الفعلي.

• عادةً ما تعكس متانة الكسر قوة المادة عند تمدد الشقوق، ووحدتها هي ميجا باسكال·م². يتطلب اختبار متانة الكسر استخدام جهاز اختبار شد، ومستشعر إجهاد، ومقياس تمدد، ومقياس انفعال ديناميكي لتضخيم الإشارة، وغيرها. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تُصنع العينة على شكل صفيحة رقيقة.

• تعكس قوة الصدمة (صلابة الكسر عند الصدمة) الطاقة التي تمتصها المادة أثناء عملية الكسر تحت تأثير إجهاد الصدمة، ووحدتها جول/م². تتأثر قيمة قوة الصدمة المقاسة بشكل كبير بحجم العينة وشكلها ودقة معالجتها وبيئة اختبارها، ويكون تشتت القيمة المقاسة كبيرًا نسبيًا.

• قوة الانحناء هي قوة كسر انحناء المواد، التي تُقاس بطريقة الانحناء ثلاثية النقاط. تُستخدم هذه القوة عادةً لوصف الخواص الميكانيكية لمغناطيسات NdFeB المُلبَّدة، نظرًا لسهولة معالجة العينات وبساطة القياس.

تُحدَّد القوة العالية والصلابة المنخفضة لمواد المغناطيس الدائم NdFeB المُلبَّدة من خلال بنيتها البلورية. بالإضافة إلى ذلك، يؤثر العاملان التاليان على قوة انحناء NdFeB المُلبَّدة، وهما أيضًا طريقتان لتحسين متانتها.

• يؤثر محتوى النيوديميوم (Nd) بشكل ما على متانة NdFeB المُلبَّد. تُظهر النتائج التجريبية أنه في ظل ظروف معينة، كلما زاد محتوى النيوديميوم، زادت متانة المادة.

• إضافة عناصر معدنية أخرى تؤثر بشكل ما على متانة النيوديميوم والحديد والبورون المُلبَّد. عند إضافة كمية معينة من التيتانيوم أو النيوبيوم أو النحاس، تتحسن مقاومة الكسر للمغناطيس الدائم؛ وعند إضافة كمية صغيرة من الكوبالت، تتحسن قوة انحناء المغناطيس الدائم.

يُعدّ ضعف الخواص الميكانيكية الشاملة لـ NdFeB المُلبَّد أحد الأسباب الرئيسية التي تحد من تطبيقه في نطاق واسع من المجالات. إذا أمكن تحسين متانة المنتج مع ضمان تحسين الخواص المغناطيسية أو ثباتها، فسيلعب NdFeB المُلبَّد دورًا أكبر في المجالات العسكرية والفضائية وغيرها، وسيدخل مرحلة جديدة من التطور.