Spiekany NdFeB, jak sama nazwa wskazuje, jest materiałem stopowym składającym się z Nd2Fe14B, związku składającego się z trzech elementów: Nd, Fe i B. . 1Fe4B4) i faza bogata w Nd (znana również jako faza bogata w ziem rzadkich), z których faza Nd2Fe14B jest fazą główną lub terminem podstawowym.
Większość pierwiastków ziem rzadkich (RE) tworzy związki RE 2Fe14B, które są podstawową fazą spiekanych materiałów z metali ziem rzadkich boru trwałego, co stanowi 96%-98% spiekanych magnesów trwałych z metali ziem rzadkich. Wszystkie związki RE 2Fe14B mają tę samą strukturę krystaliczną, ale ich właściwości magnetyczne są bardzo różne. Oznacza to, że dodanie innych pierwiastków ziem rzadkich do spiekanego NdFeB w celu zastąpienia neodymu może zmienić niektóre właściwości magnesu.
Rola ciężkiego metalu ziem rzadkich Dy zamiast Nd
1. Znaczna poprawa przymusu magnesu
Pole anizotropii HA związku Dy 2Fe14B jest około 2,14 razy wyższe niż Nd2Fe14B, więc zastąpienie Nd niewielką ilością Dy może znacznie zwiększyć siłę przymusu Hcj magnesu. Teoretycznie za każdym razem, gdy 1% (frakcja atomowa) Dy zastępuje Nd, siła przymusu Hcj magnesu może być zwiększona o 11,4kA/m, ale wzrost siły przymusu Hcj w zastosowaniach praktycznych jest związany z istnieniem innych komponentów.
2. Zmniejszyć natężenie polaryzacji magnetycznej Js magnesu, zmniejszając w ten sposób remanence Br i maksymalny magnetyczny produkt energetyczny (BH) m
Teoretycznie za każdym razem, gdy 1% (frakcja atomowa) Dy zastępuje Nd, natężenie polaryzacji magnetycznej magnesu Js zmniejsza się o 90mT
3. Zmniejszyć współczynnik temperatury remanence magnesu Br i maksymalny magnetyczny produkt energetyczny (BH) m
Należy zauważyć, że dodanie ciężkiego pierwiastka ziem rzadkich Dy znacznie zwiększy koszt surowca spiekanych magnesów trwałych NdFeB, więc należy kompleksowo rozważyć związek między kosztem a wydajnością magnesu.