Imagen de un imán permanente de NdFeB (desmagnetizado), imagen de Kerr de una muestra de Nd2Fe14B
Materiales energéticos

Captura de imágenes de microestructuras, defectos y dominios magnéticos

En imanes permanentes

El movimiento mundial hacia los vehículos eléctricos sigue creciendo: para 2030, se espera que el número en las carreteras aumente hasta 250 millones a nivel global. Esto se debe a las demandas de los consumidores, derivadas del aumento de los precios del combustible y de los esfuerzos de los gobiernos por alcanzar un balance de cero emisiones netas de carbono para 2050.

La tecnología de los vehículos eléctricos depende de la disponibilidad de imanes permanentes potentes para su uso en sensores y motores. Además, la elevada demanda de materias primas está intensificando mucho la búsqueda de nuevas alternativas magnéticas. El desarrollo de nuevos imanes más potentes o baratos puede acelerar la adopción e implementación de vehículos eléctricos.  

El desafío de analizar materiales magnéticos

Como con todos los materiales, las propiedades y el comportamiento de los imanes vienen determinados por su microestructura. Por tanto, el rendimiento de un material magnético particular en los motores o sensores de vehículos eléctricos dependerá del entorno químico y estructural y del tipo y la presencia de defectos.

Como científico, su objetivo es entender la conexión entre el rendimiento de un imán y su estructura para poder mejorar los materiales magnéticos para satisfacer la demanda creciente. El problema es que crear estos entornos, además de controlarlos, resulta sumamente complicado. También es difícil captar imágenes de materiales magnéticos bajo el microscopio electrónico, ya que el campo magnético influye directamente en el haz de electrones y provoca la distorsión de las imágenes.

Potentes microscopios ópticos y electrónicos para analizar imanes

Los microscopios ópticos y electrónicos de ZEISS le permiten captar imágenes de microestructuras, defectos y estructuras de dominios magnéticos en imanes permanentes. La captura de imágenes sin campo que ofrece la óptica Gemini permite captar imágenes correctamente de materiales magnéticos voluminosos (desmagnetizados) con microscopía electrónica, revelando detalles microestructurales críticos. La microscopía Kerr permite captar distribuciones de dominios magnéticos con soluciones de microscopía óptica, que proporcionan información sobre las estructuras que generan los campos magnéticos. 

El siguiente paso

ZEISS cuenta con un catálogo completo de microscopios ópticos y electrónicos para el análisis de materiales magnéticos. Descubra cómo puede impulsar su investigación y desarrollar la futura tecnología magnética.

Imágenes de aplicación

  • Superficie fracturada de un imán permanente de NdFeB (desmagnetizado), como los usados en motores de NEV

    Superficie fracturada de un imán permanente de NdFeB (desmagnetizado), como los usados en motores de NEV. La muestra se capta a 3 kV y 7 mm de distancia de trabajo, GeminiSEM. Los tres contrastes diferentes se obtienen mediante el anillo exterior, central e interior del detector aBSD, respectivamente (de izquierda a derecha).

  • Flujo de trabajo de ZEISS ZEN Connect ilustrado para una muestra de material de imán permanente.

    Flujo de trabajo de ZEISS ZEN Connect ilustrado para una muestra de material de imán permanente. Las imágenes de microscopía óptica procedentes de varios instrumentos y las imágenes de microscopía electrónica se corregistran para su visualización e inspección en un rango de resoluciones y escalas de longitud.

  • Imagen de Kerr de una muestra de fusión de Nd2Fe14B con 200× en Axio Imager.Z2m

    Imagen de Kerr de una muestra de fusión de Nd2Fe14B con 200× en Axio Imager.Z2m con luz polarizada linealmente con patrones de dominio típicos, y en algunos casos complejos (dominios de cierre: turquesa; dominios de franja: azul oscuro).

  • Imagen de Kerr de un dominio de cierre de Nd2Fe14B con 1000× en Axio Imager.Z2m

    Imagen de Kerr de un dominio de cierre de Nd2Fe14B con 1000× en Axio Imager.Z2m con luz polarizada linealmente. El patrón del dominio en el centro de la imagen es típico de un menor grosor de grano (como con un poro directamente debajo de la superficie de la muestra).


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Descargas

  • Light Microscopic Analysis of the Intrinsic Properties of Magnetically Hard Phases from the Domain Structure

    2 MB
  • ZEISS FE-SEMs

    How the Imaging of Magnetic Samples Benefit from Gemini Optics

    2 MB