不同工艺烧结钕铁硼磁体的脆性分析
烧结钕铁硼磁体生产工艺的发展
烧结钕铁硼磁体生产工艺的发展烧结磁体是目前最大宗的商品磁体。
其工艺基本沿用制备钐—钴磁体的粉末冶金法,程序为:熔烧—合金锭粉碎—研磨—磁场下取向成型—烧结—回火时效—充磁检测等。
首先将Fe和B冶炼成Fe-B合金,然后于真空反应炉中按一定要求配比,在Ar气下融化成三元合金,浇铸至水冷铜模中。
然后进行制粉,通常采用球磨和气流磨等方法,还有还原扩散制粉,HDDR方法制粉,用快淬技术加球磨或气流磨方法制粉等。
烧结钕铁硼磁体的永磁性能取决于内禀磁性和微结构。
内禀磁性主要由材料的化学成分决定,是结构不灵敏。
内禀磁性决定了材料宏观磁性能的理论极限,为得到高性能钕铁硼磁体,首先要提高钕铁硼磁体中磁性相的饱和磁极化强度,可以通过以下措施实现:(1)保证原材料的纯度,以减少由于杂质元素引起的性能降低;(2)增加钕铁硼磁体中磁性相的含量,这可以通过合适的成分配比,在保证矫顽力的前提下使得生产后磁体的组分接近磁性相的组分;(3)提高磁性相的取向度,主要通过生产工艺保证磁体中的颗粒都是单晶颗粒或接近单晶颗粒,并且有良好的颗粒粒径分布。
在原材料纯度一定的前提下,生产工艺决定了磁体的性能。
1.铸锭生产工艺及装备的发展合金铸锭的显微组织对于后续工艺的制粉环节、磁场取向成型环节、坯料烧结过程都有重要的影响,并进而影响到烧结钕铁硼磁体的性能。
从制造永磁材料的角度来看,希望铸锭组织中不存在粗大的α—Fe 枝状晶。
(这是由于α—Fe 枝状晶的塑性较好,使铸锭难以破碎,给制粉过程造成困难;同时需延长烧结时间以获得均匀的Nd2Fe14B晶体。
同时,如铸锭组织中存在团块状富Nd 相,则会影响烧结时富Nd 相均匀分布。
)为了减少α—Fe 枝状晶,可以采用大容量的感应炉,并选用导热性能良好的铜锭模,采用以下两种工艺:一种工艺是把铸锭高温均匀化处理,在1000℃的温度且在惰性气体保护下恒温10h 左右,可以减少α—Fe,但该工艺耗费时间、增加成本,不适合工业化批量生产;另一种工艺是双相合金法,即主相和液相分别熔炼、破碎,然后混合、制粉、烧结,这种方法也可以用于生产高性能磁体,但工艺复杂,不适合大批量的工业生产。
钕铁硼烧结工艺
钕铁硼烧结工艺钕铁硼永磁材料是一种具有高自旋磁矩和高磁能积的磁性材料,具有优异的磁性能和化学稳定性,在电机、机器人、汽车、医疗设备等众多领域应用广泛。
其中,钕铁硼的制备方式主要有熔凝法、快速凝固法和烧结法等,其中烧结法是其中一种最为常用的制备方法。
钕铁硼烧结工艺的基本流程分为粉末配制、成型和烧结三个部分。
首先是粉末配制。
钕铁硼磁材料中通常含有成分为Nd2Fe14B的稀土组合材料,铁和硼等元素。
这些原始材料通过化学合成和其他方法制成微米级粉末,在JSJ、MQ、VAC和雷诺公司等国际生产商建立充足的工艺储备后,国内厂家也开始逐渐掌握。
其次是成型。
将制备好的粉末放入模具中进行成型,按照需要的形状、尺寸、密度等要求进行模具压制,得到所需的坯料。
按照压制方式不同,通常分为等静压法、注浆压制法、传动轮法、挤压法等。
最后是烧结。
坯料在高温下进行加热和压力处理以形成钕铁硼基体磁体,使微米级粉末烧结拼接并绕成深色的钕铁硼磁区,完成钕铁硼的制备过程。
烧结温度一般在1100到1220摄氏度之间可以控制,不同的烧结温度可以得到不同矫顽力和性能的磁体。
钕铁硼磁体烧结过程中,由于磁区的密度和分布、晶粒的大小和分布等因素的影响,将直接影响到其磁性能。
因此,钕铁硼磁体的制备需要不断地优化工艺和技术,使其性能更加优异。
总之,钕铁硼是一种优异的磁材料,其中烧结法是制备钕铁硼磁体的常见工艺之一,其制备过程包括粉末配制、成型和烧结,其中每一个环节都关键影响制备的磁体的性能和质量。
随着工艺和技术的不断更新和优化,钕铁硼磁体的应用范围将会进一步拓展。
烧结钕铁硼强磁特性研究
叻H c i 来 增 强 烧 结钕 铁 硼 的强碰 特 性 。
hH c i . 居里温度T c 构成磁性能参量。 可通过增大剩磁B r 和磁能积( B H ) ma x , 减小矫须
关键词 : 烧结工艺 钕铁硼磁体 强磁 特性 中图分类号 : T M2 7 3 文献标 识码: A
为 晶 粒 c轴 方 向 的
取向度 ; p 为 非磁 性 相 体积 分 数 ; 为正 向
畴的体 积分 数; 为磁体 的理论 密度 , d
试验观 察所得 , 烧 结 钕 铁 硼 显 微 组 织 具 有
如下 特 征 。
些稀 土 永 磁材 料 等 几 大 类 , 其中, 稀 土 材 料
主要 有 N d : F e B硬 磁相 、 富 硼相 、 用, 不能 遭 冲 击 。 烧 结 钕 铁 硼 如 今 在 各行 各 极 其 特 征 ,
业均 广 泛应 用 , 例 如 机械 、 电子 、 医疗、 玩 富钕相 、 钕的氧化物、 外来 杂质相。 N d : B
( l 是 B— 退 磁曲线上某 一点所对
1 烧 结 钕 铁 硼 强磁 特 性
沿 晶 界 分 布 Nd的 氧 化 物 ,Nd 2 O , 大 颗
烧结 钕铁 硼具 有强磁 特性 , 与其 显 微 粒 或 小 颗 粒 沉 淀 , 主要 存 在 于 晶界 ; 外来 杂 组织 直接相关 , 烧 结 钕 铁 硼 磁 体 主 要 由剩 质 相 ; 氯 化 物( Nd C [ 、 Nd ( OH) C 1 ) 或 F e - 磁 Br 、 磁能积 ( B H) 、 矫顽力 H 、 居 里 P — S相 , 颗 粒状 。 外 来 杂 质相 对 烧 结 钕铁 硼 温 度 TC 构 成 磁 性 能 参 量 。 烧 结 钕 铁 硼 的 强 磁 特性 影 响 较 大 。 非 结 构 化 强 磁 特 性 由其 材料 的 化 成 成 分 及
烧结钕铁硼成型工艺
烧结钕铁硼成型工艺烧结钕铁硼(sintered NdFeB)是一种常见的稀土磁体材料,具有极高的磁性能和优异的力学性能。
烧结钕铁硼的成型工艺是将粉末经过一系列加工步骤,通过高温烧结使粉末颗粒之间发生结合,形成致密的块体材料。
本文将从烧结钕铁硼的成型工艺流程、特点及应用等方面进行探讨。
一、成型工艺流程烧结钕铁硼的成型工艺主要包括粉末制备、成型、烧结和后处理等步骤。
1. 粉末制备:烧结钕铁硼的粉末是通过化学合成、溶液法、氧化还原法等方法制备而成。
其中,化学合成法是一种常用的制备方法,通过将稀土金属和铁、硼等原料在高温下反应生成相应的氧化物,再经过还原和研磨等工艺得到粉末。
2. 成型:粉末经过混合、压制和成型等步骤,形成具有一定形状和尺寸的绿体。
混合过程中通常需要添加一定比例的有机粘结剂和溶剂,以提高粉末的可塑性和成型性能。
3. 烧结:绿体经过烧结过程,即在高温下进行加热处理,使粉末颗粒之间发生结合,形成致密的块体材料。
烧结过程中,粉末颗粒之间发生扩散和晶粒长大,同时有机粘结剂和溶剂会被蒸发和燃烧掉。
4. 后处理:烧结后的钕铁硼磁体通常需要进行磨削、镀层和磁化等后处理工艺,以提高磁体的表面光洁度、耐腐蚀性和磁性能。
二、成型工艺特点烧结钕铁硼的成型工艺具有以下特点:1. 粉末冶金工艺:烧结钕铁硼是一种粉末冶金工艺,可以制备出复杂形状的磁体,满足不同工艺要求。
2. 高温烧结:烧结钕铁硼的烧结温度通常在1000℃以上,高温下粉末颗粒之间能够发生扩散和结合,形成致密的磁体材料。
3. 熔点低:钕铁硼的主要成分为稀土元素钕和铁、硼等金属,这些金属具有较低的熔点,便于烧结过程的实施。
4. 磁性能优异:烧结钕铁硼具有极高的磁性能,磁能积和剩磁等指标远高于其他磁体材料。
三、应用领域烧结钕铁硼广泛应用于电子、电机、汽车、航空航天等领域。
主要的应用包括:1. 电机和发电机:烧结钕铁硼可以制成各种形状和规格的磁体,用于电机和发电机中,提高电机的输出功率和效率。
钕铁硼材料分析报告
钕铁硼材料分析报告摘要本文对钕铁硼材料的性质、制备方法以及应用领域进行了详细分析。
通过实验和研究发现,钕铁硼材料具有优异的磁性能和热稳定性,广泛应用于电机、传感器和磁存储器等领域。
然而,钕铁硼材料也存在一些问题,如价格昂贵、易氧化等。
因此,本文还探讨了钕铁硼材料的改进方法和未来发展趋势。
1. 引言钕铁硼磁铁是一种永磁材料,具有优异的磁性能。
它由钕(Nd)、铁(Fe)和硼(B)等元素组成,具有很高的磁能积和矫顽力,是目前应用最广泛的永磁材料之一。
2. 钕铁硼材料的性质钕铁硼材料具有以下主要性质:•高矫顽力和矫顽力,能够提供强大的磁场;•高磁能积,具有优异的磁性能;•高磁饱和磁场,有助于提高材料的磁化度;•优异的温度稳定性,可以在高温下保持稳定的磁性能。
3. 钕铁硼材料的制备方法钕铁硼材料的制备方法主要包括以下几种:3.1 粉末冶金法粉末冶金法是最常用的制备钕铁硼材料的方法之一。
它包括原料混合、粉末化、成型和烧结等步骤。
通过粉末冶金法制备的钕铁硼材料具有较高的密度和较好的磁性能。
3.2 溶液法溶液法是另一种制备钕铁硼材料的常用方法。
它主要包括溶液反应、共沉淀、热处理等步骤。
通过溶液法制备的钕铁硼材料具有较均匀的晶粒和较好的磁化特性。
3.3 气相沉积法气相沉积法是一种较新的制备钕铁硼材料的方法。
它通过在高温下将金属气体在基底表面沉积形成薄膜,然后通过热处理得到钕铁硼材料。
这种方法制备的钕铁硼材料具有优异的磁性能和较高的密度。
4. 钕铁硼材料的应用领域钕铁硼材料由于其优异的磁性能,在许多领域都有广泛的应用,包括但不限于:•电机:钕铁硼材料可以用于制造高效率、高功率的电机,如电动汽车驱动电机等。
•传感器:由于钕铁硼材料具有良好的磁敏感性和稳定性,可以用于制造高灵敏度的传感器,如磁传感器、角度传感器等。
•磁存储器:钕铁硼材料可以用于制造高密度、高稳定性的磁存储器,如硬盘驱动器等。
5. 钕铁硼材料存在的问题钕铁硼材料虽然具有很多优点,但也存在一些问题,主要包括:•价格昂贵:钕铁硼材料中的稀土元素钕是稀缺资源,因此其价格相对较高。
烧结高性能稀土钕铁硼磁体制备工艺分析
烧结高性能稀土钕铁硼磁体制备工艺分析发布时间:2021-03-17T02:25:00.395Z 来源:《中国科技人才》2021年第4期作者:张楠[导读] 现今,国外制造商具有生产N50,N52和N55品牌产品的能力,而我国的主要产品仍是N45以下的低档产品,产品的一致性和稳定性方面还存在很多问题。
甘肃稀土新材料股份有限公司甘肃白银 730922摘要:以钕铁硼(Nd-Fe-B)而言,其为第三代稀土永磁材料,存在着体积小,重量轻,磁通密度高,温度系数高和动态恢复特性好的特点。
它是迄今为止性价比最高的磁体,被称为“磁体之王”,广泛用于计算机行业和其他工业领域。
针对国产化设备制备高性能钕铁硼磁体产品一致性和稳定性不高这一行业焦点问题,以N52品牌磁体的生产过程为典型的测试示例,研究合金熔炼,氢破制粉,烧结和成型过程。
磁铁材料的关键控制参数会影响磁铁材料的微观结构和磁性能,总结其影响因素的一般规则,并对相关影响因素进行均衡的分析和讨论,然后提出总体思路和计划方案优化。
关键词:烧结高性能;钕铁硼磁;制备工艺1绪论现今,国外制造商具有生产N50,N52和N55品牌产品的能力,而我国的主要产品仍是N45以下的低档产品,产品的一致性和稳定性方面还存在很多问题。
为了解决这些问题,国内外许多学者进行了研究,并在切屑纺丝,氢气粉碎,气流粉碎和等静压等设备改进和技术创新方面取得了重大突破。
在上述研究的基础上,本文以国产设备为基础,通过新技术的应用和开发,制备出高性能的稀土永磁材料,从而提高了稀土资源的利用率,增加产品附加值,增强行业竞争力。
2试验方法2.1试验材料制备稀土永磁材料成分为:Pr Nd 30.7%(wt),B 0.97%(wt),Cu 0.15%(wt),Ga 0.20%(wt),Zr 0.10%(wt),Go 0.50%(wt),其余为高纯铁 Fe。
2.2试验工艺按比例称取原材料投入真空熔炼炉中进行熔炼,浇铸到冷却辊轮进行铸片。
钕铁硼烧结磁石制造方法和特性
钕铁硼烧结磁体制造方法和特性1、前言钕铁硼烧结磁石通过粉末冶金法制造。
把通过原料合金溶解得到铸锭粉碎成数微米的粉末,再将粉末在磁场中压制成型、烧结制成各向异性块状磁石。
同1970年前半2、制造方法和特性2.1原料日本企业有使用Nd-Fe的。
另为降低成本,稀土类原材料的纯度大于98%的已大量使用,但严格控制导致磁性能劣化的C等不纯物。
2.2熔炼没有新东西.2.3制粉HD吸氢富Nd相变成NdH3,脱氢后变成NdH2。
NdH2比金属钕在空气中稳定,为低氧化化做出了贡献。
最近,为了获得更小的粉末粒径,研磨介质有用氦气的,转速达到音速大小,粉碎能力获得提高。
相应氦气压缩机也被开发出来了。
2.4成型为获得磁体的高性能化,如何进一步提高取向度至关重要,各种各样的改良的成型方法被开发出来。
例如有一种叫做PLP (Press-Less-Process)的最新技术,是将细粉末填充到金属制或碳素制的容器中,给容器盖上盖,然后给装在容器里的粉末施加磁场取向,为使磁场撤掉后取向不混乱,需要调整粉末在容器内的填充密度。
取好向的粉末在烧结过程中随容器一起移动,物理形状和取向均不会破坏,这就使磁体保持高取向成为可能。
用于容器的材质要不和Nd-Fe-B 粉末发生反应。
通常成型在大气中实施,但为了低氧化在氮气等惰性气体中进行最好,相应的低氧化成型技术也趋近完成。
使用油压成型机时因其成型速度不高,多个成型体模具被使用了。
所谓的多个成型体模具是指一个模具上可以同时成型同一型状的多个成型体的模具。
但对于小块磁体的成型,油压成型机以外,机械成型机也有用的。
机械成型机因其脉冲磁场取向,成型作业时间缩短,生产效率获得提高。
辐射环磁体也有用热压成型制造的,通常,热间成型制造的辐射环口径小,尺寸长,比烧结磁体性能高(参照《后方押出热压成型圆环磁体的制造方法和特性》)。
2.5烧结粉末粒径在4~5um的烧结温度在1000~1100℃,3um的约900℃左右,更细的在900℃以下。
烧结钕铁硼永磁材料
烧结钕铁硼永磁材料烧结钕铁硼永磁材料是一种重要的永磁材料,具有优异的磁性能和机械性能,被广泛应用于电机、发电机、传感器等领域。
本文将对烧结钕铁硼永磁材料的特性、制备工艺、应用领域等方面进行介绍。
1. 特性。
烧结钕铁硼永磁材料具有高磁能积、高矫顽力、高磁导率和良好的抗腐蚀性能。
它的磁能积是各种永磁材料中最高的,因此在电机等领域有着重要的应用价值。
此外,烧结钕铁硼永磁材料还具有优异的温度特性,能在较高温度下保持较高的磁性能。
2. 制备工艺。
烧结钕铁硼永磁材料的制备工艺主要包括原料配比、混合、成型、烧结等步骤。
其中,原料的选择和配比对于最终产品的性能至关重要。
在混合过程中,需要保证原料的均匀混合,以确保成型和烧结过程中的均匀性。
成型过程通常采用压制或注射成型,而烧结过程则是将成型坯料在一定温度下进行烧结,使其获得良好的磁性能。
3. 应用领域。
烧结钕铁硼永磁材料在电机、发电机、传感器等领域有着广泛的应用。
在电机领域,它可以用于新能源汽车、风力发电机、空调压缩机等设备中;在发电机领域,它可以用于风力发电机、水力发电机等设备中;在传感器领域,它可以用于磁传感器、速度传感器等设备中。
由于其优异的磁性能和机械性能,烧结钕铁硼永磁材料在现代工业中具有不可替代的地位。
总结。
烧结钕铁硼永磁材料是一种重要的永磁材料,具有优异的磁性能和机械性能,被广泛应用于电机、发电机、传感器等领域。
其特性、制备工艺和应用领域的了解,有助于更好地推动其在工业生产中的应用,促进相关领域的发展。
以上就是本文对烧结钕铁硼永磁材料的介绍,希望能对相关领域的研究和生产有所帮助。
烧结钕铁硼的生产工艺流程要点
烧结钕铁硼的生产工艺流程要点
细节具体
一、烧结钕铁硼的性能要求
1、钕铁硼的密度要求:钕铁硼的密度要达到7.9g/cm3;
2、强度要求:钕铁硼的强度要超过600Mpa;
3、抗拉强度:钕铁硼的抗拉强度要超过300Mpa;
4、热稳定性:钕铁硼烧结后其热稳定性要满足使用要求;
5、表面质量:钕铁硼表面质量要满足客户要求;
6、脆性:钕铁硼烧结后其脆性不能超过3mm。
二、烧结钕铁硼的生产工艺流程
1、原料准备:烧结钕铁硼的原料主要是钕铁硼粉料,需要按照具体
标准去筛选出满足质量要求的物料;
2、润湿处理:在准备良好的原料之后,需要进行适当的润湿处理;
3、成型:所有的原料混合润湿完之后,按照特定的成型方法将成型;
4、真空操作:将成型好的钕铁硼进行真空处理,以达到把油脂去除;
5、烧结:将经过真空处理的钕铁硼放入烧结炉中烧结;
6、冷却:将烧结完的钕铁硼进行冷却,以减少金属间的晶界;
7、机加工:将烧结完的钕铁硼进行切削机械加工,以满足用户要求
的尺寸;
8、检测:将机加工完的钕铁硼进行尺寸检测,以确定质量和尺寸的符合情况;。
中国烧结钕铁硼磁体工艺技术
中国烧结钕铁硼磁体工艺技术磁性材料在现代工业中有着广泛的应用,尤其是高能产品领域。
钕铁硼是一种优质的磁性材料,具有较高的磁能积和矫顽力,成为先进技术的核心部分。
烧结钕铁硼磁体作为一种重要的永磁材料,其制备工艺技术对于提高其性能具有重要的影响。
1.磁性材料的制备过程磁性材料的制备过程包括原材料的选择、粉末制备、成形和烧结过程等。
(1)原材料的选择烧结钕铁硼磁体的关键原材料是氧化铁、钛铁矿和硼砂。
氧化铁具有较高的磁性,钛铁矿是提高磁性材料韧性和顶极磁能积的重要添加剂,而硼砂则是提供硼元素的源头。
(2)粉末制备粉末制备主要通过化学方法和机械球磨法进行。
化学方法包括水热法、共还原法和溶胶-凝胶法等,机械球磨法则是通过球磨机对原料进行混合和研磨。
(3)成形烧结钕铁硼磁体的成形主要有四种方式,分别是挤压成形、注射成形、等离子喷雾成形和压铸成形。
其中,压铸成形是目前应用最为广泛的一种方式。
(4)烧结过程烧结是制备钕铁硼磁体的最后一个步骤,主要通过高温热处理来提高材料的致密度和磁性能。
一般烧结温度在1000℃以上,需要依靠氧化铁的存在以抑制氧化钕的生成。
2.烧结钕铁硼磁体工艺技术的发展烧结钕铁硼磁体工艺技术在中国经过了多年的发展和改进。
一方面,通过优化原材料的制备方法,提高了粉末的颗粒度和分散性;另一方面,在成形和烧结工艺中不断优化参数,降低了工艺中的缺陷。
(1)原材料的改进烧结钕铁硼磁体的原材料一直是人们关注的焦点,通过改进原材料制备技术,提高了材料的纯度和颗粒度。
同时,还利用添加剂进行表面处理,提高了原料的分散性和可压性。
(2)成形和烧结工艺的改进成形和烧结工艺是直接影响磁体密度和磁特性的关键环节。
通过引入新的成形工艺,如等离子喷雾成形和压铸成形,提高了材料的致密度和力学性能。
而在烧结工艺中,通过改变烧结温度、烧结时间和气氛等参数,提高了材料的磁性能。
(3)表面处理技术的发展钕铁硼磁体的表面处理对于提高其耐腐蚀性和降低表面粗糙度具有重要意义。
判断烧结钕铁硼磁铁品质方法
判断烧结牧铁硼磁铁品质方法磁铁尺寸的保障取决于工厂的加工实力1、烧结钱铁硼永磁元件表而一般要求光滑和达到一立精度,毛坯交货的磁体表而需要进行表而磨加工。
方块数铁硼永磁合金常用的磨加工方法有平而磨、双端而磨、内圆磨、外圆磨等。
圆柱常用无芯磨、双端面磨等。
瓦型、扇形和VCM磁体则用多工位磨床。
2、机械加工分为三类:1)打孔加工:将圆棒、方棒状磁体加工成圆筒状或方筒状磁体。
其加工方式有:磨削切片加工、电火花切割加工和激光加工。
2)外形加工:将圆形、方形磁体加工成扇形、瓦型或有凹槽或英他复杂形状的磁体;3)切割加工:将圆柱、方柱状磁体切割成圆片状、方片状;磁铁镀层的品质直接决定产品的应用寿命1、电泳涂层已成为广泛采用的防腐蚀表而处理技术之一。
因其不仅与多孔磁体表而的结合力很好,而且具有耐盐雾、耐酸、耐碱等的腐蚀,防腐蚀性优异。
但是与喷涂涂层相比其耐湿热性能较差。
2、在一些特殊情况下也会使用磷化:(1)在钺铁硼磁体产品因为周转、保存的时间过长而又不明确后续的表而处理方法的时候,使用磷化简单易行;(2)当磁体需要环氧胶粘结、涂漆等,胶水、漆等环氧有机物的黏结力需要基体有好的侵润性能。
磷化工艺可以改善磁体表而的侵润能力。
3、一般以镀锌、镀線+铜+礫、镀银+铜+化学镀银三种工艺为主,其他金属镀种要求, 一般都是在镀線后再施以其他金属电镀。
磁铁性能的保障来自原料生产过程的控制三、1、磁场取向上,我国是上采用两步压制成型的国家,取向时用小压力垂直模压成型,后采用准等静压成型,这是我国烧结钱铁硼产业特色之一。
2、根据企业制造髙档或中档或低档烧结敘铁硼的要求,按照国家标准规泄的原材料成分来选购原料。
3、并且,生产过程质量的监控是非常重要的,可以通过SC片厚度测量和JM粉颗粒尺寸分布等检测方式进行管控。
产品都是取决于生产过程的控制,可是客户一沱会很疑惑,如何判断我购买的产品的性能呢?计量科学研究院先后开发了多种型号的永磁材料技术磁参数测量仪器。
烧结钕铁硼性能一览表
烧结钕铁硼性能一览表
有深度
一、性能概述
1、烧结钕铁硼(NdFeB)是目前最强大的永磁体材料,具有极高的磁能积、磁通率、磁尺寸系数和磁材料吸收力能等优异特性;
2、NdFeB材料的磁能积高,当前市场上材料的磁能积可达到
42.5MGOe,比其他类型磁体材料的磁能积高出2倍以上,能够生产出更加紧凑小巧的永磁体零件,满足客户的尺寸要求;
4、NdFeB材料具有高的磁尺寸系数,通常可达到1.05~1.1,使永磁体零件能够承受更高的磁和热耦合功率,更高的磁尺寸系数也能够提供更高的磁性能;
5、NdFeB材料具有高的热稳定性,高热稳定性能,具有极高的使用温度,使永磁体零件能够承受更高的温度环境,耐受更高的温度变化,更加耐用可靠;
6、NdFeB材料具有高的磁材料吸收力能,高磁材料吸收力能,可以达到0.06T~0.1T,使永磁体零件能够在更低的磁场中满足客户的性能要求;
二、物理性能
1、熔点:摄氏1050℃
2、热膨胀系数:11.7*10-6/℃
4、磁尺寸系数:1.05-1.1。
工艺技术对钕铁硼磁体性能影响的研究
收稿日期:2007-03-05作者简介:伍尚南(1966-),男,广东肇庆人,工程师,学士1第1卷 第3期材 料 研 究 与 应 用Vo111,No 132007年9月MA TERIAL S RESEARCH AND APPL ICA TIONSept 12007文章编号:167329981(2007)0320199204工艺技术对钕铁硼磁体性能影响的研究伍尚南1,肖方明2,黄莉丽2(11肇庆三环京粤磁材有限公司,广东肇庆 526020;21广州有色金属研究院稀有金属研究所,广东广州 510650)摘 要:对采用添加元素、氢破和烧结工艺制备烧结钕铁硼永磁体进行了研究,结果表明,添加Dy 和Cu 可以提高磁体的矫顽力,氢破工艺可以提高磁体剩磁以及改善剩磁曲线的方形度,合适的烧结温度可以提高磁体的密度和剩磁.将这三项优化组合可以提高磁体的最大磁能积.关键词:钕铁硼磁体;烧结工艺;氢破;添加元素中图分类号:TM273 文献标识码:A通常用剩磁B r 、内禀矫顽力H c j 和最大磁能积(B H )max 来衡量烧结钕铁硼的磁性能.在制备烧结永磁材料中,破碎和烧结等工艺对磁体的磁性能有很大影响.本文主要研究和探讨氢破工艺、烧结工艺及添加稀土元素对磁体磁性能的影响.1 实验方法将纯度高的原料Nd 、Dy 、B 2Fe 、纯Fe 及其它合金元素按一定比例配料,然后用中频真空感应炉熔炼,再采用甩片工艺可制得厚度约014mm 的钕铁硼合金片.用自制的氢化2脱氢炉对合金片进行氢化2脱氢处理.在温度200~300℃、抽真空至0105Pa 时,充入氢气,控制氢气压011~016M Pa.当气流量不再变化时(说明反应完成),再抽真空至0101Pa ,并在400~600℃保温30~240min 进行脱氢处理.经过氢破2脱氢处理后,在合金粉中添加一定比例的抗氧化剂,在氮气保护下用气流磨制成粒度为3~5μm 的粉末.用全自动(横向)磁场压机和等静压机将添加润滑剂的粉末压制成型,然后在1060~1100℃下烧结,最后进行时效处理.用N IM 210000H 磁特性测量仪测试磁体的硬磁性能指标.2 结果与分析211 添加元素对磁性能的影响Dy 取代Nd 形成的Dy 2Fe 14B 四方相,具有很高的各向异性.在300K 时,Dy 2Fe 14B 的各向异性场(H A =11940kA/m )[1]比Nd 2Fe 14B 的各向异性场(H A =5810kA/m )大很多.烧结永磁材料(Nd 015Dy 015)15Fe 77B 8的内禀矫顽力达3980kA/m [2],是目前矫顽力最高的钕铁硼永磁材料[3].图1为Dy 原子分数对内禀矫顽力和剩磁的影响.从图1可以看图1 Dy 含量对内禀矫顽力和剩磁的影响Fig 11 The effect of addition of Dy on coercive forceand remanence出,随着Dy 原子分数的增加,内禀矫顽力提高.其原因是:一方面,Dy 取代部分Nd 提高了磁体的各向异性场,从而提高了合金的矫顽力;另一方面,Nd 2Fe 2B 合金在熔炼过程中,容易析出α2Fe 枝状晶,而Dy 取代Nd 后,可抑制α2Fe 枝状晶的析出,有利于提高磁体的矫顽力.从图1还可知道,当Dy 原子分数大于013%时,随着Dy 原子分数的增加,剩磁线性下降.这是由于Dy 2Fe 14B 四方相的磁感应强度比Nd 2Fe 14B 低造成的.研究中发现,在钕铁硼永磁合金中加入少量的铜,Cu 几乎不进入基体相内,主要存在于晶界富Nd 相中.因此,加入少量的Cu ,不但可以提高永磁体的内禀矫顽力,而且剩磁不会降低.另外,在合金中加入少量的铌可形成Fe 2Nb 相,有利于细化晶粒和抑制α2Fe 相的析出,对提高永磁体的内禀矫顽力和降低不可逆损失有一定的帮助.212 氢破碎工艺对磁体性能的影响氢破碎制粉工艺是将钕铁硼合金置于氢气环境下,利用钕铁硼磁体主相Nd 2Fe 14B 相和富Nd 相吸收H 2速度的不同,使氢气沿富钕相薄层进入合金而产生一定的气压,使之膨胀爆裂而破碎,从而在Nd 2Fe 14B 相和富Nd 相的交界处产生应力并形成微裂纹[4].图2 磁性能检测曲线(a )氢破工艺;(b )机械破碎工艺Fig 12 Demagnetization curves of magnet (a )hydrogen demolish ;(b )mechanical crush图2是添加Dy 和Cu 的钕铁硼合金经不同破碎工艺处理后的磁性能测试结果.从图2可看出,采用氢破工艺制备的磁体,其磁性能曲线的方形度较采用机械破碎工艺制备的磁体的磁性能方形度好.这是由于:一方面,Nd 2Fe 2B 合金经过氢破工艺处理后,在Nd 2Fe 14B 相和富Nd 相的交界处出现微裂纹,在气流磨的过程中很容易沿富Nd 相裂开,获得2~3μm 的单晶粉末,而主相Nd 2Fe 14B 晶粒未被分解仍然保持完整.钕铁硼永磁体是各向异性材料,单晶颗粒的粉末在磁场作用下成型可以大大提高取向度,从而获得较高的剩磁[5];另一方面,粉末颗粒内部不再含有大量的富钕相,在液相烧结过程中,晶粒内部很少出现富钕相,富钕相沿晶界流动,此部分富钕相有助于提高磁体的内禀矫顽力.而采用机械破碎所得到的粉末,大部分为多晶的粉末颗粒,导致磁体的取向度较低.用这种方法制得的粉末颗粒内分布大量的片状富钕相,在液相烧结过程中这些富钕相团聚为球状在晶内析出,它们起不到提高磁体矫顽力的作用,而且降低了主相的百分比,从而也降低了磁体的剩磁[6].最大磁能积(B H )max 与方形度α和剩磁B r 的平方成正比[7],即(B H )max =1/4αB r 2,因此,采用氢破工艺有助于提高磁体的最大磁能积.213 烧结制度对磁体性能的影响钕铁硼永磁体烧结的关键是:在保证毛坯不发生氧化的前提下,提高产品的密度和控制晶粒的长大.图3和图4分别为烧结温度对钕铁硼永磁体的002材 料 研 究 与 应 用2007密度、剩磁和内禀矫顽力的影响.从图3可看出,随烧结温度升高,永磁体的密度增大,但温度超过1060℃以后,密度提高的趋势逐步降低.从图4可知,提高烧结温度,有助于提高剩磁.因为升高温度可以使晶粒聚集长大,从而使取向度有所改善,剩磁得到提高.但从图4也可看出,当温度超过1050℃时,剩磁提高的趋势减弱,而温度达到1080℃以上时,剩磁基本保持不变.图4显示,随着烧结温度的升高,矫顽力下降;当温度超过1080℃后,这种趋势减缓.这是因为在高温烧图3 烧结温度对密度的影响Fig 13 The effect of density by sinteringtemperature图4 烧结温度对剩磁和内禀矫顽力的影响Fig 14 The effect of sintering temperature on remanence andcoercive force结时,钕铁硼永磁合金在无晶界相的地方易发生晶粒的聚集长大,晶粒的聚集长大靠晶界的运动,晶界的运动依靠原子的扩散,所以高的烧结温度会促进晶粒的聚集长大.晶粒的聚集长大最终导致晶粒异常粗大,且大小不均匀,从而导致矫顽力降低.磁体的最大磁能积是由剩磁、矫顽力和退磁曲线的方形度决定的.晶粒的聚集长大虽然使剩磁稍有提高,但引起矫顽力显著降低,因而导致磁能积降低.所以烧结钕铁硼磁体的晶粒聚集长大现象应力求避免,特别是生产高矫顽力的磁体尤其如此.3 结 论添加适量的Dy 和Cu 等元素可以提高钕铁硼磁体的矫顽力;采用氢破工艺可以有效提高磁体的剩磁和剩磁曲线的方形度;合适的烧结温度可以提高磁体的密度和剩磁,有助于改善磁体的磁性能.参考文献:[1]BUSCHOW K H J 1New developments in hard magneticmaterials[J ]1Rep Prog Phys ,1991,54:11231[2]SAG AW A M ,HIROSAW A S ,TOKU HARA K 1Dependenceof coercivity on the anisotropy field in the Nd 2Fe 14B 2type sin 2tered magnets[J ]1J Appl Phys ,1987,61(8):35591[3]周寿增,董清飞1超强永磁体———稀土铁系永磁材料[M ]1北京:冶金工业出版社,1999:2701[4]牛晋军,张红玲1制备小规格高性能烧结NdFeB 磁体氢破工艺的研究[J ]1电子材料与电子技术,2004(4):1241[5]马诺,祈焱,李波,等1提高速凝带母合金制备的烧结钕铁硼磁体磁性能的研究[J ]1中国稀土学报,2003,21(4):47424751[6]郭炳麟,李波,喻晓军,等1不同工艺制备烧结NdFeB 磁体的显微组织和磁性能研究[J ]1稀土,2005,26(3):522541[7]徐玉磊,刘树峰1使用有机添加剂改进烧结钕铁硼磁体生产工艺[J ]1内蒙古石油化工,2006(5):112121E ffect of technique on magnetic performance of NdFeB magnetWU Shang 2nan 1,XIAO Fang 2ming 2,HUAN G Li 2li 2(11Zhaoqing S anhuan J ing y ue M agnetic Products L t d 1Co.,Zhaoqing 526020,China;21Guangz hou Research I nstitute of N on 2f errous Metals ,Guangz hou 510650,China )Abstract :In t his paper ,t he NdFeB permanent magnet prepared by added elememt s ,hydrogen demolish102第1卷 第3期 伍尚南,等:工艺技术对钕铁硼磁体性能影响的研究andsintering p rocess isinvestigated 1The result s show t hat by addition of Dy and Cu element can imp rove t he coercivity ,HD technology can increased remanence and imp rove t he square degree of remanence curve ,appropriate sintering processing can enhanced t he density and remanence of magnet 1Combination wit h t hese technologies can obtain t he best magnetic p roperties 1K ey w ords :NdFeB magnet ;sintering p rocess ;hydrogen demolish ;added element202材 料 研 究 与 应 用2007。
本科毕业设计论文《烧结钕铁硼磁性材料电镀前处理工艺探究》
设计题目烧结钕铁硼磁性材料电镀前处理工艺探究学生姓名学号专业班级指导教师院系名称材料科学与工程学院2014年6月7日目录摘要: (1)Abstract: (2)1绪论 (3)1.1 简介 (3)1.2 钕铁硼的腐蚀机理 (3)1.3 钕铁硼磁体金属镀层工艺 (4)1.3.1 镀锌 (4)1.3.2 镀镍 (4)1.3.3 镀铜 (4)1.3.4 化学镀镍 (5)1.3.5 生产设备及过程 (5)1.4钕铁硼金属镀层技术的改进 (6)1.4.1 镀锌技术 (6)1.4.2 镀镍技术 (6)1.4.3 镀铜技术 (7)1.4.4 化学镀镍技术 (7)1.4.5 生产设备及方式 (7)1.5 国内外烧结钕铁硼镀层技术最新研究成果 (8)1.6 电镀前处理工艺 (9)1.6.1 烘烤除油 (9)1.6.2 封孔 (9)1.6.3 倒角 (10)1.6.4 化学除油 (10)1.6.5 酸洗 (11)1.6.6 喷砂 (12)1.7 课题来源及研究内容 (13)2烧结钕铁硼磁体电镀前处理工艺和酸洗试验 (15)2.1 电镀前处理工艺流程试验 (15)2.1.1 材料及试验方法 (15)2.1.2 不同的前处理工艺流程 (14)2.1.3 试验结果 (16)2.1.4 试验分析 (16)2.2 酸洗时间试验 (17)2.2.1 试验材料 (17)2.2.2 试验方法 (17)2.2.3 试验结果与讨论 (17)3烧结钕铁硼材料镀镍层退镀试验 (19)3.1 退镀方法的筛选 (19)3.2 退镀试验材料及方法 (19)3.3 试验过程 (20)3.3.1 配方药品的选定 (20)3.3.2 试剂浓度的确定 (21)3.4电镜分析表面形貌 (24)4结论与展望 (24)4.1 结论 (24)4.2 展望 (25)致谢 (26)参考文献 (27)烧结钕铁硼磁性材料电镀前处理工艺探究摘要:对烧结钕铁硼磁性材料的不同前处理流程和工艺规范进行比对试验,比较不同前处理工艺的镀层结合力和耐蚀性,用电子扫描电镜分析样品酸洗后的表面结构和腐蚀形态。
钕铁硼技术分析报告
钕铁硼技术分析报告一、引言钕铁硼(NdFeB)是一种重要的稀土永磁材料,具有高性能、轻量化和广泛应用等特点,是高科技产业中的关键材料之一。
本报告旨在对钕铁硼技术进行详细分析,包括材料特性、加工工艺、应用领域等方面。
二、钕铁硼的基本特性钕铁硼是由钕、铁和硼等元素组成的合金。
相较于其他永磁材料,钕铁硼具有更高的磁能积、矫顽力和矫顽力最大能量积,使其成为目前商业化程度最高的永磁材料之一。
此外,钕铁硼还具有抗高温性能好、耐腐蚀、机械强度高等优点。
三、钕铁硼的加工工艺钕铁硼的加工主要包括磨粒制备、热压成型和烧结工艺。
其中,磨粒制备是将钕铁硼粉末与粘结剂混合,经过细磨加工得到所需颗粒大小的钕铁硼磁粉。
热压成型是将磁粉装填至模具中,经过预压、主压和后压等工序,通过热压使磁粉颗粒相互结合成为整体。
最后,通过烧结工艺进行高温处理,使颗粒更加致密,结合更加牢固。
四、钕铁硼的应用领域钕铁硼广泛应用于电子信息、新能源、汽车工业等领域。
在电子信息领域,钕铁硼材料被广泛应用于电动车辆、液晶显示器、硬盘驱动器、音响设备等中。
在新能源领域,钕铁硼材料的高性能使其成为风力发电机、永磁直驱发电机等的首选材料。
在汽车工业中,钕铁硼应用于电动车辆的辅助电机、电动助力转向装置等。
五、钕铁硼技术的发展趋势随着技术的不断进步,钕铁硼的磁能积不断提高,磁粉的制备技术也不断改善。
此外,钕铁硼材料在高温环境下的稳定性和抗腐蚀性能也得到了提高。
未来钕铁硼技术的发展趋势主要有:进一步提高磁能积,提高材料的热稳定性和耐腐蚀性,降低原材料成本,开发新的应用领域等。
六、结论钕铁硼技术在现代工业中具有重要的地位和广泛的应用前景。
钕铁硼材料具有优异的性能和多样化的应用领域,其加工工艺也在不断改进和创新。
未来钕铁硼技术的发展趋势将是进一步提高性能,降低成本,开发新的应用领域。
钕铁硼技术的不断发展将对现代工业产生积极的推动作用综上所述,钕铁硼技术在现代工业中具有重要的地位和广泛的应用前景。
烧结钕铁硼主要性能参数
(43-46) 366-390 (46-49) 382-406 (48-51) 398-422 (50-53) 223-247 (28-31) 247-263 (31-33) 263-287 (33-36) 287-310 (36-39) 302-326 (38-41) 318-342 (40-43) 342-366 (43-46) 366-390 (46-49) 382-406 (48-51) 223-247 (28-31) 247-271 (31-34) 263-287 (33-36) 287-310 (36-39) 302-326 (38-41) 318-342 (40-43) 326-358 (43-46) 366-390 (46-49) 223-247 (28-31)
80 ℃ 60 ℃ 60 ℃ 100 ℃ 100 ℃ 100 ℃ 100 ℃ 100 ℃ 100 ℃ 100 ℃ 100 ℃ 100 ℃ 120 ℃ 120 ℃ 120 ℃ 120 ℃ 120 ℃ 120 ℃ 120 ℃ 120 ℃ 150 ℃
33SH 35SH 38SH 40SH 42SH 45SH 28UH 30UH 33UH 35UH 38UH 40UH 28EH 30EH 33EH 35EH 38EH
矫顽力(Hcj)。磁体在反向充磁时,使磁感应强度降为零所需反向磁场强度的值称之为磁感 矫顽力。但此时磁体的磁化强度并不为零,只是所加的反向磁场与磁体的磁化强度作用相互 抵消。(对外磁感应强度表现为零)此时若撤消外磁场,磁体仍具有一定的磁性能。使磁体 的磁化强度降为零所需施加的反向磁场强度,我们称之为内禀矫顽力。内禀矫顽力是衡量磁 体抗退磁能力的一个物理量,是表示材料中的磁化强度 M 退到零的矫顽力。在磁体使用中, 磁体矫顽力越高,温度稳定性越好。
主辅合金工艺制备烧结钕铁硼磁体的性能和组织研究的开题报告
主辅合金工艺制备烧结钕铁硼磁体的性能和组织研究的开题报告本研究旨在探究主辅合金工艺制备烧结钕铁硼磁体的性能和组织,并对其进行深入的研究,以期对其制备工艺进行优化,提高其性能和应用价值。
一、研究背景作为一种新型永磁材料,钕铁硼磁体由于具有高能密度、高磁能积、高瑞利温度和良好的力学性能等优点,已经成为了重要的功能材料,广泛应用于电机、仪器仪表、通信、航空航天等领域。
烧结钕铁硼磁体是目前制备钕铁硼磁体的主流方法之一,但其性能受到各种因素的影响,如配料比例、烧结温度、烧结时间等,因此需要对其制备过程进行进一步研究。
二、研究内容1.制备不同配比的钕铁硼磁体,研究其磁性能、力学性能等基本性能指标。
2.采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)等多种分析方法,对样品的组织结构和化学成分进行分析和表征。
3.在分析结果的基础上,探究钕铁硼磁体的制备工艺优化方案,以尽可能提高其性能和应用价值。
三、研究方法1.采用主辅合金工艺制备钕铁硼磁体,制备不同配比的样品。
2.对样品的磁性能、力学性能等基本性能指标进行测试。
3.使用SEM、EDS、XRD等多种分析方法对样品的组织结构和化学成分进行分析。
4.结合分析结果,对钕铁硼磁体制备工艺进行优化。
四、研究计划1.3月份-4月份:熟悉实验室设备,掌握主辅合金工艺制备钕铁硼磁体的基本技术。
2.4月份-6月份:制备不同配比的钕铁硼磁体,进行磁性能、力学性能等基本性能指标测试,采用SEM、EDS、XRD等多种分析方法对样品进行表征分析。
3.6月份-8月份:对分析结果进行汇总和分析,并基于分析结果,对钕铁硼磁体制备工艺进行优化。
4.8月份-9月份:撰写研究报告,并准备论文答辩。
五、预期结果1.了解钕铁硼磁体的主辅合金工艺制备方法以及其在不同配比下的基本性能指标。
2.通过SEM、EDS、XRD等多种分析方法对钕铁硼磁体的组织结构和化学成分进行分析和表征,深入探究其制备过程。
钕铁硼磁铁烧结工艺问题
钕铁硼磁铁烧结工艺问题钕铁硼磁铁从工艺讲,有烧结钕铁硼磁铁和粘接钕铁硼磁铁,我们主要讲烧结钕铁硼磁铁。
钕铁硼磁铁流程如下:工艺流程:配料→熔炼制锭→制粉→压型→烧结回火→磁性检测→磨加工→销切加工→电镀→成品。
其中配料是基础,烧结回火是关键。
钕铁硼磁铁生产工具:有熔炼炉、鄂破机、球磨机、气流磨、压制成型机、真空封装机、等静压机、烧结炉、热处理真空炉、磁性能测试仪、高斯计。
钕铁硼磁铁加工工具:有专用切片机、线切割机床、平磨机、双面机、打孔机、倒角机、电镀设备。
特性:钕铁硼永磁材料是以金属间化合物Nd2Fe14B为基础的永磁材料。
钕铁硼具有极高的磁能积和矫力,同时高能量密度的优点使钕铁硼永磁材料在现代工业和电子技术中获得了广泛应用,从而使仪器仪表、电声电机、磁选磁化等设备的小型化、轻量化、薄型化成为可能。
材质特点:钕铁硼的优点是性价比高,具良好的机械特性;不足之处在于居里温度点低,温度特性差,且易于粉化腐蚀,必须通过调整其化学成分和采取表面处理方法使之得以改进,才能达到实际应用的要求钕铁硼磁铁材料的烧结工艺钕铁硼磁铁材料在烧结电镀前,须经过倒角、除油、酸洗、超声波清洗和其它能够得到稳定化清洁表面的工序,以得到结合良好、孔隙率低、耐蚀性持久的镀层。
倒角小零件倒角可以采用离心光饰机,较大零件可以采用砂轮机磨过棱边后再用螺旋式振动或离心式漩涡光饰机倒角。
倒角应在中性或偏弱碱性的介质中进行,切忌使用含酸性或有腐蚀性的介质倒角。
除油宜在中性和弱碱性的除油剂中进行,为避免氧化或渗氢,最好不进行阳极或阴极电解处理。
酸洗稀硝酸溶液或弱有机酸短时间酸洗,但不应在强卤素酸中酸洗,切忌在高浓度的强酸中酸洗,否则,材料表面急剧粗化乃至粉化。
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