مقاومة الكسر، قوة التأثير، قوة الانحناء - الخصائص الميكانيكية لنيوديميوم الحديد البورون المتكلس

http://www.مغناطيس-للأبد.كومما هي الخواص الميكانيكية للمواد؟ تشمل الخواص الميكانيكية للمواد عمومًا القوة والصلابة واللدونة والصلابة، والتي لها معاني فيزيائية مختلفة. تشير القوة إلى أقصى قدرة للمادة على مقاومة القوى المدمرة الخارجية. يمكن تقسيم القوة إلى قوة الشد (قوة الشد) وفقًا للأشكال المختلفة لتطبيق القوة الخارجية. تشير إلى قوة الضغط القصوى تحت الشد، وقوة الانحناء القصوى تحت الضغط، والقوة عندما تكون القوة الخارجية عمودية على محور المادة وتتسبب في ثني المادة بعد تطبيقها. تشير الصلابة القصوى إلى قدرة المادة على مقاومة الأجسام الصلبة المحلية التي تضغط على سطحها، وهي مؤشر لمقارنة صلابة المواد المختلفة. كلما زادت الصلابة، زادت قدرة المعدن على مقاومة التشوه البلاستيكي. تشير اللدونة إلى قدرة المادة الصلبة على مقاومة التشوه تحت قوى خارجية معينة. إنها قدرة المادة على التشوه الدائم دون تدميرها تحت القوى الخارجية. تمثل المرونة قدرة المادة على امتصاص الطاقة أثناء عمليات التشوه البلاستيكي والكسر. كلما كانت الصلابة أفضل، كلما قل احتمال حدوث كسر هش. في علم المواد وعلم المعادن، تشير الصلابة إلى مقاومة المادة للكسر عند تعرضها لقوى تسبب تشوهها. إنها نسبة الطاقة التي تمتصها المادة قبل الكسر إلى حجمها. الخصائص الميكانيكية للنيوديميوم المتكلس الحديد البورون

ينتمي بورون الحديد النيوديميوم المتكلس إلى المواد الهشة، وخصائصه الميكانيكية صلبة وهشة، مع قوة عالية وصلابة منخفضة. لا يوجد تقريبًا أي تشوه بلاستيكي قبل الكسر، مما يعني أنه يتكسر أثناء مرحلة التشوه المرن. يقارن الشكل التالي بين ناتج الطاقة المغناطيسية (بى اتش) m وصلابة الكسر لمختلف مواد المغناطيس الدائم. يمكننا أن نلاحظ أن بورون الحديد النيوديميوم المتكلس له أعلى ناتج طاقة مغناطيسية (بى اتش) m، في حين أن صلابة الكسر الخاصة به لا تزال قابلة للمقارنة مع Sm2Tm17 وSmCo5 والمغناطيسات الدائمة للفيريت، حيث إنها كلها مواد مغناطيسية دائمة تعتمد على مركبات بين معدنية وتنتمي إلى مواد هشة. إن صلابة الكسر لمواد المغناطيس الدائم الأرضية النادرة المرتبطة، في كر كو، والصلب المغناطيسي هي الأفضل، لكن ناتج طاقتها المغناطيسية (بى اتش) m أقل بكثير من ناتج بورون الحديد النيوديميوم المتكلس.

هناك ثلاثة مؤشرات تُستخدم عادةً لوصف الخصائص الميكانيكية للمواد الهشة:

تعكس صلابة الكسر عادةً قوة المادة عندما تنتشر الشقوق، وتُقاس بوحدة ميجا باسكال · م1/2. يتطلب اختبار صلابة كسر المواد استخدام آلات اختبار الشد، وأجهزة استشعار الإجهاد، وأجهزة قياس التمدد، ومقاييس الانفعال الديناميكي لتضخيم الإشارة، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك، يجب تحويل العينات إلى صفائح رقيقة. تعكس قوة التأثير (صلابة كسر التأثير) الطاقة التي تمتصها المادة أثناء عملية الكسر تحت ضغط التأثير، وتُقاس بوحدة جول/م2. تكون قيمة قياس قوة التأثير حساسة للغاية لحجم العينة وشكلها ودقة معالجتها وبيئة اختبارها، وسيكون تشتت قيمة القياس كبيرًا نسبيًا. تُقاس قوة الانحناء بطريقة الانحناء ثلاثية النقاط لتحديد قوة الانحناء والكسر للمواد. ونظرًا لسهولة معالجة العينة والقياس البسيط، فإنها تُستخدم عادةً لوصف الخصائص الميكانيكية لمغناطيسات البورون والحديد النيوديميوم المسحوقة. وجد دونجتشيدي نطاق التقلب التقريبي لمؤشرات الأداء الميكانيكية لبورون الحديد النيوديميوم المتكلس الذي قدمه بعض العلماء بناءً على تجارب مختلفة. ونظرًا لطبيعته الهشة، فإن البيانات التجريبية تتمتع بدرجة عالية من التشتت.

يتم تحديد القوة العالية والصلابة المنخفضة التي تظهرها مواد المغناطيس الدائم النيوديميوم والحديد البورون المسحوقة من خلال بنيتها البلورية الخاصة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للعاملين التاليين التأثير على قوة انحناء النيوديميوم والحديد البورون المسحوق وهي أيضًا طرق لتحسين قوتها. محتوى النيوديميوم له تأثير معين على قوة النيوديميوم والحديد البورون المسحوق. تظهر النتائج التجريبية أنه في ظل ظروف معينة، كلما زاد محتوى النيوديميوم، زادت قوة المادة. إضافة عناصر معدنية أخرى لها تأثير معين على قوة النيوديميوم والحديد البورون المسحوق. عند إضافة كمية معينة من التيتانيوم تي أو النيوبيوم ملحوظة أو النحاس نحاس، يتم تحسين صلابة الكسر التأثيري للمغناطيس الدائم؛ عند إضافة كمية صغيرة من الكوبالت كو، يتم تحسين قوة انحناء المغناطيس الدائم. تعد الخصائص الميكانيكية الشاملة غير الكافية للنيوديميوم والحديد البورون المسحوق أحد الأسباب المهمة التي تحد من تطبيقه في مجموعة أوسع من المجالات. إذا كان من الممكن تحسين صلابة المنتج مع ضمان تحسين الخصائص المغناطيسية أو عدم تغييرها، فسوف يمكّن ذلك البورون الحديدي النيوديميوم المسحوق من لعب دور أكبر في المجالات العسكرية والفضائية وغيرها من المجالات، ودخول فترة جديدة من التطوير.