Study of grain growth in nd-fe-b powders obtained by gas atomization

Resumen

Las aleaciones de Nd-Fe-B se han convertido en la base del imán permanente más potente disponible en el mercado. Han reemplazado a otros imanes en muchas aplicaciones de la industria moderna que requieren imanes permanentes de gran potencia y, es por ello que actualmente están siendo utilizados en una amplia gama de dispositivos. Se estima que el suministro de neodimio y disprosio -siendo este último necesario para incrementar la temperatura máxima de trabajo de estos imanes- se mantendrá muy ajustado durante la próxima década debido a un importante crecimiento en la demanda y una oferta limitada. Por esta razón, la investigación se ha enfocado en la mejora de estos imanes, especialmente desde la crisis de tierras raras en el 2011. La atomización con gas es un proceso industrial con muchas ventajas, incluida una gran productividad y, por tanto, menores costos en comparación con otros procesos. La forma esférica de los polvos lo hace idóneo para su consolidación, permitiendo una mayor fracción volumétrica de material magnético dentro del imán. Además, diversos estudios han demostrado que la atomización con gas es un método adecuado para producir polvos de Nd-Fe-B de buena calidad y que es posible controlar su composición. Una de las principales características de los polvos atomizados con gas es que la distribución de tamaños de partícula es ancha y, como consecuencia, presentan microestructuras diversas. Por consiguiente, la presente tesis doctoral se ha enfocado en el estudio de distintas aleaciones de Nd-Fe-B producidas mediante atomización con gas y se ha tomado en consideración la influencia del contenido de Nd, la adición de Nb y el efecto del tamaño de partícula en el crecimiento de grano de estas aleaciones. Finalmente, se ha desarrollado un nuevo proceso para obtener polvo anisótropo de Nd-Fe-B a partir de un polvo isótropo atomizado con gas, demostrando que este proceso es una alternativa viable para la producción de polvos de Nd-Fe-B destinados a la fabricación de imanes ligados.