자동차 소결 NdFeB 자석 일부 모터의 작동 온도는 최대 200℃에 달할 정도로 심각한 온도 문제에 직면해 있습니다. 열 감자에 저항하려면 초고보자력과 안정적인 잔류성이라는 두 가지 핵심 지표가 필수입니다. 보자력은 외부 감자력을 견딜 수 있는 자석의 능력을 결정하는 반면, 잔류성은 자기 에너지 출력에 직접적인 영향을 미칩니다. 연구에 따르면 주변 온도가 자석의 최대 작동 임계값을 초과하면 자벽 이동이 강화되어 자화 상태가 불안정해집니다. 따라서 자동차 응용 분야용 자석은 자벽 변위를 억제하고 일관된 자기 성능을 보장하기 위해 고온에서 충분한 보자력을 유지해야 합니다.
보자력을 향상시키는 전통적인 방법에는 디스프로슘(Dy) 및 테르븀(Tb)과 같은 무거운 희토류 원소를 다량 첨가하는 것이 포함됩니다. 철과 붕소와의 합금상은 Nd2Fe₁₄B보다 훨씬 더 높은 이방성 장을 나타내기 때문입니다. 그러나 이러한 접근 방식은 재료 비용을 증가시키면서 잔류성 및 자기 에너지 제품을 크게 감소시킵니다. 신흥 입자 경계 확산 기술은 획기적인 솔루션이 되었습니다. 자석 표면에 Dy/Tb를 증착하고 800℃~1000℃로 가열하면 이러한 원소가 결정립계를 따라 확산되어 주상 결정립 주위에 희토류가 풍부한 무거운 껍질을 형성합니다. 연구에 따르면 이 방법은 Dy 함량을 0.33wt.%만 증가시켰지만 보자력은 3.94kOe만큼 증가시켰고 잔류성은 1.1%만 감소하여 항자기화 기능과 자기 효율의 균형을 효과적으로 유지하는 것으로 나타났습니다.
소결 NdFeB 자석에 대한 국가 표준(GB/T 13560-2017)은 재료를 7가지 보자력 등급으로 분류하며, 세 가지 고온 등급이 자동차 애플리케이션을 지배합니다. SH 등급(1350-1590 kA/m 보자력)은 최대 작동 온도 150℃를 지원하므로 일반 고성능 자동차 모터에 적합합니다. EH 등급(1990-2380 kA/m)은 200℃를 견딜 수 있어 특수 차량 시스템의 고온 환경 요구 사항을 충족합니다. 최상위 TH 등급(2380-2780 kA/m)은 극한 조건에서 안정적인 성능이 필요한 중요 부품에 대해 극도의 자기소거 저항을 제공합니다. 이 분류 시스템은 자석을 특정 자동차 응용 분야 시나리오에 일치시키기 위한 명확한 지침을 제공합니다.
소결 NdFeB 자석의 본질적인 열 안정성은 고유한 Nd2Fe₁₄B 정방정계 결정 구조에서 비롯되며, 이는 본질적으로 고온에서 자벽 이동을 억제합니다. 입자 경계 확산 기술은 무거운 희토류 원소의 농도 구배를 생성하여 이러한 안정성을 더욱 향상시킵니다. 전자 탐침 미세 분석(EPMA)은 Dy 원소가 확산 후 입자간 상에 상당히 집중되어 이방성 장을 6.01kOe만큼 증가시키는 것으로 나타났습니다. 이것이 보자력 향상의 주요 메커니즘입니다. 또한 고급 분말 야금 공정과 확산 후 템퍼링(550℃~650℃)을 통해 결정 무결성을 최적화하여 열 응력 하에서 소자를 유발할 수 있는 내부 결함을 줄입니다.
소결된 NdFeB 자석 전기 및 하이브리드 차량의 성능에 매우 중요하며 효율적인 모터 작동에 필요한 높은 에너지 밀도와 토크를 제공합니다. 높은 보자력과 온도 안정성은 엔진실과 기타 고온 구역에서 안정적인 출력을 보장합니다. 자동차 전기화가 진행됨에 따라 더 작고, 더 가벼우며, 더 효율적인 모터에 대한 수요가 계속 증가하고 있습니다. 이러한 특성은 고온 자기소거 소결 NdFeB 자석이 고유하게 제공하는 특성입니다. 최대 52 MGOe에 달하는 에너지 제품을 갖춘 이 자석은 성능을 유지하면서 자동차 부품의 소형화를 가능하게 하여 업계의 에너지 효율성 및 배출 감소 추구를 지원합니다.
