بررسي خواص مغناطيسي كامپوزيت آهن رباي دائمي (NdFeb) با پايه ي پليمر

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مواد

كارشناسي ارشد

چكيده: در اين پژوهش، با هدف توسعه و بررسي خواص مغناطيسي كامپوزيت آهن‌رباي دائمي (NdFeB) با پايه‌ي پليمر PLA جهت استفاده در موتورهاي الكتريكي و كاربردهاي انرژي، ابتدا پودر NdFeB كه اندازه ذرات اوليه آن در حدود 100 تا 200 ميكرون بود، با استفاده از دستگاه آسياب جت ميل در سه مرحله (يك بار، سه بار و هفت بار) فرآوري شد تا اندازه ذرات به محدوده 5 تا 10 ميكرون كاهش يابد. در ادامه، نمونه‌هاي كامپوزيتي با درصدهاي وزني 5٪، 25٪، 50٪ و 75٪ از پودر NdFeB در ماتريس PLA تهيه و با بهره‌گيري از فناوري چاپ سه‌بعدي به صورت فيلامنت توليد شدند. نتايج حاصل از آزمون‌هاي مغناطيسي با دستگاه VSM نشان داد كه چگالي شار مغناطيسي (B) با افزايش درصد وزني پودر از حدود 0.5 تسلا در تركيب 5٪ به 2.0 تسلا در تركيب 75٪ افزايش يافته و در تركيب 50٪ مقدار بهينه‌اي در حدود 1.8 تسلا به دست آمد؛ همچنين مقاومت مغناطيسي (Hc) در تركيب 50٪ به 300 اُرستد رسيده و در درصدهاي بالاتر به دليل تجمع ذرات و كاهش يكنواختي توزيع كمي كاهش يافت. از سوي ديگر، آزمون‌هاي مكانيكي نشان داد كه مقاومت كششي نمونه‌ها با افزايش درصد وزني پودر از 12.5 مگاپاسكال در تركيب 5٪ به 32.7 مگاپاسكال در تركيب 50٪ بهبود يافته و در تركيب 75٪ به علت عدم يكنواختي و تجمع ذرات كاهش پيدا مي‌كند. به طور كلي، نتايج اين پژوهش حاكي از آن است كه بهينه‌سازي فرآيند آسياب تا 7 بار و انتخاب درصد وزني بهينه حدود 50٪ براي پودر NdFeB منجر به بهبود قابل‌توجهي در هر دو شاخص خواص مغناطيسي و مكانيكي كامپوزيت مي‌شود؛ امري كه پتانسيل استفاده از اين كامپوزيت‌ها را در كاربردهاي صنعتي، موتورهاي الكتريكي، حسگرها و سيستم‌هاي ذخيره‌سازي انرژي افزايش مي‌دهد. اين مطالعه چارچوبي نوين براي توليد آهن‌رباهاي كامپوزيتي با ويژگي‌هاي پيشرفته فراهم نموده و مي‌تواند به كاهش هزينه‌ها و بهبود كارايي در صنايع مرتبط منجر شود.

233375

شناسايي و انتخاب

فني مهندسي گلپايگان

دانشگاه صنعتي اصفهان