永磁体的几种生产工艺简介

4. 永磁体的几种生产工艺简介

目前涉及各类磁体的生产工艺主要有烧结、铸造、粘结和热压热变形几种。其中一种工艺可能适用于几种磁体的生产，但是实际生产过程中，还要根据磁体自身特点，进行一些工序和细节的调整和改善。下面将这几类生产工艺进行逐一介绍。其中，烧结工艺是应用最广泛的生产工艺，适用于烧结钕铁硼、永磁铁氧体、钐钴以及烧结铝镍钴等磁体的生产。铸造工艺主要是用于铸造铝镍钴磁体的生产。粘结工艺主要用于各类粘结磁体的生产，如粘结钕铁硼、粘结钐钴、橡胶磁等。热变形工艺主要是用于热压热变形钕铁硼的生产。

（1）烧结工艺

烧结工艺是采用粉末冶金的方法，是目前应用最广泛的生产工艺，适用于烧结钕铁硼、永磁铁氧体、钐钴以及烧结铝镍钴等磁体的生产。其生产流程简图如图1所示。

图1 烧结工艺流程简图

（2）铸造工艺

铸造是指将固态金属溶化为液态倒入特定形状的铸型，待其凝固成形的加工方式。对于永磁体而言，铸造工艺主要用来生产铸造铝镍钴磁体。相比于烧结铝镍钴来说，铸造铝镍钴的磁性能较高，可以加工生产成不同的尺寸和形状，烧结铝镍钴的工艺简单，毛坯尺寸公差小，可加工性好。其生产流程简图如图2所示。

图2 铸造工艺流程简图

（3）粘结工艺

粘结工艺是将具有一定磁性能的永磁材料粉末与粘接剂和其他添加剂按一定比例均匀混合，然后采用压制、挤出和注射成型等方法制备复合永磁材料的一种生产工艺。与烧结和铸造永磁体相比，粘结永磁体的突出优点是：尺寸精度高，不变形，无需二次加工；形态自由度大，可根据实际使用需求，造成各种形状的产品，如长条状、片状、管状、圆环状或其他复杂形状的产品；便于大批量自动化生产；且产品机械强度高。其缺点是磁性能低，使用温度不高。粘结工艺过程中的关键技术是：磁粉的制备，耦联剂与粘接剂的的选择，粘结剂的添加量，成型的压力和取向磁场强度等。粘结钕铁硼所用磁粉的制造方法主要有熔体快淬法、HDDR法、机械合金化法和气体喷雾法。其中，目前比较流行的是HDDR 法。粘结工艺的生产流程简图如图3所示。

图3 粘结工艺流程简图（图中：I—各向同性，A—各向异性）

（4）热压热变形工艺

热压热变形工艺是另一种生产钕铁硼磁体的工艺。通过此工艺可生产出各向同性和各向异性钕铁硼磁体。此工艺生产的钕铁硼磁体磁性能高，径向最大磁能积可达240~360 kJ/m3。且具有高耐热性，使用温度可达180 ℃，磁环为纳米晶

结构，密度高，采用环氧树脂电泳涂层，耐腐蚀性优良。热压各向异性辐射取向环状磁体主要应用于EPS电机、伺服电机、电动工具电机，以及各类直流电机。热压热变形工艺的流程简图如下：

图4 热压热变形工艺流程简图