THERMALLY STABLE, CLADDED PERMANENT MAGNETS, AND COMPOSITIONS AND METHODS FOR MAKING THE SAME

• Main Authors: YAHATA, Brennan, GROSS, Adam, LAPLANT, Darby, HENRY, Christopher, NGUYEN, Raymond, KIM, Christine, SUCICH, Amber
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 14.09.2023
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRICITY; INDUCTANCES; MAGNETS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES; TRANSFORMERS

The disclosed technology provides a nanofunctionalized magnetic material feedstock comprising: from 50 wt% to 99.5 wt% of magnetic microparticles having an average microparticle effective diameter from 1 micron to 500 microns; from 0.4 wt% to 40 wt% of one or more rare earth elements; and from 0.1 wt% to 10 wt% of metal-containing inoculant nanoparticles, wherein at least 1 wt% of the inoculant nanoparticles are chemically and/or physically disposed on surfaces of the magnetic microparticles. The nanofunctionalized magnetic material feedstock is processed using high-throughput laser-based additive manufacturing to optimize the architecture of NdFeB or other magnets, generating site-specific, demagnetization-resistant microstructures. This disclosure teaches a rapid, single-step laser-based process to tailor the easy axis alignment, grain size, and microstructure of a permanent magnet at corners and edges to resist demagnetization. La technologie divulguée concerne une charge d'alimentation de matériau magnétique nanofonctionnalisé comprenant : de 50 % en poids à 99,5 % en poids de microparticules magnétiques ayant un diamètre effectif de microparticules moyen de 1 micron à 500 microns ; de 0,4 % en poids à 40 % en poids d'un ou de plusieurs éléments de terres rares ; et de 0,1 % en poids à 10 % en poids de nanoparticules d'inoculant contenant du métal, au moins 1 % en poids des nanoparticules d'inoculant étant disposées chimiquement et/ou physiquement sur des surfaces des microparticules magnétiques. La charge d'alimentation de matériau magnétique nanofonctionnalisé est traitée à l'aide d'une fabrication additive reposant sur un laser à haut débit permettant d'optimiser l'architecture de NdFeB ou d'autres aimants, générant des microstructures résistantes à la démagnétisation spécifiques à un site. La présente divulgation concerne un processus à base de laser rapide à une seule étape pour adapter l'alignement d'axe facile, la taille de grain et la microstructure d'un aimant permanent au niveau des coins et des bords pour résister à la démagnétisation.