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制备工艺对烧结钕铁硼磁铁矫顽力有如何影响

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制备工艺对烧结钕铁硼磁铁矫顽力有如何影响

发布日期:2019-09-26 11:13 来源:http://www.maggod.com 点击:

1、熔炼工艺的影响

 熔炼过程中,应尽快将原材料熔化,这样不仅可以减少NdDy 等低熔点的稀土元素挥发,还可以减少α-Fe 的出现,提高合金主相的相对含量,从而最终提高永磁体的磁性能。矫顽力的烧结钕铁硼磁铁中稀土的含量一般较高,铸锭中α-Fe 会比高剩磁的磁体铸锭少,但也不可忽视。研究者为了减少α-Fe,普遍采用了SC 工艺和薄板铸锭工艺,加快了铸锭的却,减少了α-Fe的出现,矫顽力也得到较大提高。韩劲的研究表明,含钕量为33.5wt%的钕铁硼磁体利用薄板改进工艺生产的矫顽力达到824 KA·m-1而用常规工艺生产的磁体的矫顽力只有780 KA·m-1

2、制粉工艺的影响

晶粒细小均匀是获得理想矫顽力重要条件之一,从粉末冶金的角度来看,若要获得细小的晶粒,则材料原始粉末粒度一定要细小。在制粉中,要得到均匀、细小、纯净的合金粉末,避免粉末中混进氧气和水蒸气。生产钕铁硼磁体的粉末非常细,钕极容易与空气中的氧发生反应而生成氧化钕,从而大大降低磁体的性能。粉末在空气中主要发生两个方面的作用。方面是粉末的氧化过程,该过程是不可逆的;另一个是吸附过程,这是可逆的,与空气中的湿度密切相关,相对来说,解吸过程比吸附过程长得多。粉末在空气中发生了这两种作用后,矫顽力会大大降低,因此要采取严格的保护措施。梁树勇等在制粉时加入润滑剂和抗氧化剂,有效地降低了氧含量,提高了磁体的润滑效果,使得磁体的取向度也得到增加,因而矫顽力较传统的工艺生产的磁体矫顽力高160 KA·m-1左右。

 

3、成型工艺的影响

 高汝伟和张建成等发现,烧结钕铁硼磁体的内禀矫顽力随成型时的取向度提高而下降。取向磁体和未取向磁体的矫顽力差别是很大的。但是,经取向成型磁体的剩磁比没有取向磁体的剩磁高一半以上,磁能积就高的更多了。这是因为没有取向成型的磁体是各向同性的,剩磁低,测试曲线方形度也低,严重影响了磁体的磁能积。成型过程中称量粉末时,为避免粉末氧化,要尽量缩短该过程的时间或在充满保护气体的环境中进行。若氧的相对含量上升,将使稀土的相对含量下降,从而主相和富Nd 相的相对含量也会减少,而富Nd 相包覆主相使其弥散分布,可以大大提高矫顽力,因而两种相的减少会导致矫顽力的降低。

 4、烧结回火工艺的影响

 在烧结钕铁硼磁体的生产中,烧结工艺非常关键。周俊琪和常志梁等发现,要获得较高的内禀矫顽力,烧结温度要低,烧结时间要长。在低温、长时间的烧结工艺下,磁体的晶粒可以控制在15μm 以下,且会有更多的10μm 以下的细晶粒,确保矫顽力足够大。同时,后续回火工艺对液相的均匀化起到了很好的稳定作用。回火对磁性能大的影响也较大。张正富等通过在烧结钕铁硼中掺杂Sn,并由此进行回火工艺的研究,发现不适当的回火工艺会反而降低磁体的矫顽力。由此可见,掺杂后研究清楚回火工艺是重要的,它会直接影响到最终磁体矫顽力的高低。


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