Μια νέα προσέγγιση για την παρασκευή πλαστικοποιημένων μαγνητικών υλικών - μόνιμων μαγνητών, με τη χρήση μικροκυμάτων

Abstract

Οι μαγνήτες σπανίων γαιών Νεοδυμίου – Σιδήρου - Βορίου (Nd2Fe14B ), αποτελούν τους ισχυρότερους μόνιμους μαγνήτες που έχουν παρασκευασθεί και συνεπώς χρησιμοποιούνται σε πληθώρα εφαρμογών. Οι μαγνήτες αυτοί χρησιμοποιούνται ευρέως σε μορφή όπου η μαγνητική σκόνη περιβάλλεται από μία πολυμερική μήτρα η οποία λειτουργεί σαν το συνδετικό μέσο το οποίο προσφέρει τόσο συνεκτικότητα και μηχανικές αντοχές στο τελικό υλικό, όσο και προστασία από οξείδωση στην μαγνητική σκόνη. Μέχρι στιγμής, οι τεχνικές οι οποίες χρησιμοποιούνται για την μορφοποίηση του τελικού προϊόντος είναι συμβατικές τεχνικές μορφοποίησης πολυμερών και εμφανίζουν ορισμένα μειονεκτήματα όπως σχετικά μεγάλους χρόνους επεξεργασίας και αδυναμία παρασκευής πολύπλοκων αντικειμένων μεγάλου όγκου. Στην εργασία αυτή, πραγματοποιήθηκε σύνθεση μαγνητών δέσμιων με πολυμερές υλικό με μια νέα τεχνική. Η επεξεργασία των δειγμάτων έγινε με μικροκύματα, μέσω της οποίας αναμένεται να ξεπεραστούν τα προβλήματα των συμβατικών μεθόδων. Σαν συνδετικό μέσο επιλέχτηκε εποξειδική ρητίνη (DGEBA), ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο συνδετικό μέσο. Στην εργασία έγιναν δοκιμές για την παρασκευή μαγνητικών υλικών σε συμβατικούς φούρνους μικροκυμάτων για διαφορετικές περιεκτικότητες του τελικού προϊόντος σε μαγνητική σκόνη. Με την τεχνική με χρήση μικροκυμάτων που ακολουθήσαμε, επιτύχαμε παρασκευή μαγνητικών υλικών με συνδετικό υλικό πολυμερές με ιδιότητες, ανάλογες με αυτές που παρουσιάζονται στη βιβλιογραφία.

Neodymium – Boron – Iron rare earth permanent magnets are the strongest type of manufactured permanent magnets. These magnets are widely used in many modern applications. Moreover, these magnets are used in a polymer bonded form, where the polymer matrix provides both mechanical strength and corrosion protection to the final product. Conventional casting methods are currently applied in order to shape the final product. These methods exhibit drawbacks such as a lengthy processing time, as well as an inability to produce larger objects with a more complex shape. In the current project, polymer bonded magnets were produced utilizing a novel technique. The samples were processed by microwave radiation in order to overcome problems associated with conventional methods. DGEBA epoxy resin, a commonly used binder, was used. The experimental approach consisted of producing permanent magnets with different magnetic content in conventional microwave ovens. The final products exhibit properties in accordance with bibliographic references.