Seltenerdlegierungen

Feinmahlen und Sichten von Seltenerdlegierungen 

Mit Strahlmühlen und Feinstsichtern von NETZSCH werden die empfindlichen Nd-Fe-B-Verbindungen oder andere Seltenerdlegierungen unter Schutzgas zuverlässig und reproduzierbar zu einem Feinpulver mit enger Partikelgrößenverteilung und definierter Oberkornbegrenzung hergestellt. 

Neodym-Eisen-Bor-Magnete (Nd-Fe-B) sind sogenannte Seltenerdmagnete, die sich durch sehr hohe Energiedichten auszeichnen. Damit gewinnen sie im Zeitalter der Elektromobilität und Miniaturisierung immer mehr an Bedeutung und sind interessant für Einsatzbereiche, in denen starke Magnetfelder bei kleinem Volumen und geringem Gewicht benötigt werden. Ressourcenschonung der Rohstoffe, Gewichtsreduktion der Antriebe und längere Lebensdauer der Dauermagnete stehen dabei immer mehr im Vordergrund. Entscheidend für Qualität und Eigenschaften der Dauermagnete ist eine enge Partikelgrößenverteilung mit möglichst geringem Anteil an feinsten (< 2 µm) und an groben Partikeln (> 8 µm).

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Spiralstrahlmühle m-Jet mit integriertem dynamischem Windsichter

Mit der NETZSCH m-Jet (eine optimierte Version der ConJet®®®), lassen sich höchste Feinheiten unabhängig von der Beladung der Gasstrahlen erzielen. Ein entscheidender Vorteil der m-Jet im Vergleich zu Fließbettgegenstrahlmühlen oder Target Mühlen ist die Möglichkeit des automatischen Ausschleusens schwermahlbarer Bestandteile aus der Mahlkammer direkt ins Filter. Damit ist eine Kontamination der produktführenden Leitungen mit groben Produktpartikeln und/oder schwermahlbaren Bestandteilen ausgeschlossen.

Konstruktionsbedingt liegt der Produktinhalt während der Mahlung in einer m-Jet im Vergleich zu einer Fließbettgegenstrahlmühle gleicher Mahlgasmenge um den Faktor 20 - 25 niedriger. Bedingt durch das kleine Volumen der Mahlkammer sind Pulververluste bei Produktumstellungen äußerst gering. Weiterhin tritt dadurch beim An- und Abfahren der Anlage praktisch keine Änderung in der Durchsatzleistung und vor allem in der Kornverteilung auf. Eine selektive Mahlung einzelner Legierungsbestandteile findet ebenfalls nicht statt.

Der in der Spiralstrahlmühle integrierte dynamische Windsichter sorgt für eine definierte Oberkornbegrenzung des gemahlenen Produkts.

Nachträgliches Sichten von Seltenerdpulvern und dessen Einfluss auf die Eigenschaften von Nd-Fe-B-Magneten

Unerwünschte Feinstanteile lassen sich in einem nachfolgenden Schritt gezielt durch Sichtung des Mahlguts mit einem NETZSCH Hochleistungsfeinstsichter m-Class (optimierte Version des CFS/HD-S) abtrennen und man erhält ein Pulver mit definierter, enger Partikelgrößenverteilung.

Im Vergleich zu einem nur gemahlenen Produkt mit einem d10 Wert von 1,54 µm, liegt der d10 Wert des nachträglich gesichteten Produkts bei 2,03 µm und der Anteil an Feinstpartikeln < 1 µm bei nahezu 0,0 %. Auch der d90/d10 Wert verbessert sich von 3,6 deutlich auf 2,6 (jeweils mit d50 = 3,0 µm) nach der zusätzlichen Sichtung.

Seltenerdmagnete aus gesichtetem Pulver weisen im Vergleich zu Magneten aus nur gemahlenem Pulver eine höhere Koerzitivfeldstärke sowie deutlich verbesserte Kniefeldstärke Hk und Rechteckigkeit R = Hk/Hcj auf.

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