注射成形粘结钕铁硼_铁氧体复合磁体的研究_段柏华
注射成形粘结钕铁硼/铁氧体复合磁体的研究①
段柏华＊,曲选辉,何新波,秦明礼
(北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083)
摘要:对注射成形粘结Nd-Fe-B/铁氧体复合磁体进行了深入的研究。实验结果表明:随着铁氧体磁粉的加入,复合磁体的磁性能虽略有降低,但其力学性能及热稳定性均有大幅度改善,特别是在铁氧体含量为87%(质量分数)时,复合磁体内禀矫顽力温度系数为零;不同磁粉间静磁场的存在,使得复合磁体在铁氧体含量低于70%(质量分数)时,其磁性能大于平均值,而大于70%(质量分数)时则小于平均值。
关键词:注射成形;复合磁体;钕铁硼;铁氧体
中图分类号:TM273 文献标识码:A 文章编号:0258-7076(2005)05-0721-04
与烧结磁体或模压粘结磁体相比,注射成形粘结磁体虽然磁性能偏低,但在以下方面具有独特的优势:(1)能制备各种复杂形状的磁体,如瓦形及薄壁环形;(2)可实现与其他部件一体化成形,达到复合元器件化;(3)通过径向各向异性化,可制得磁性能强的内外圆多极磁体和径向磁体;(4)磁体尺寸精度高,无需二次加工;(5)磁体机械加工性好,组装容易,不易发生开裂等缺陷;(6)工艺简单,易于自动化大规模生产而且生产效率高;(7)成本低,材料利用率几乎高达100%;(8)比重小,可适应有重量要求及大部分需要转动、对间隙精度要求的场合。这些特点不仅迎合了当今仪器仪表、电子信息、家用电器、汽车等工业及所需的电子元器件朝轻量化、小型化、高性能化及低成本化等方向发展的趋势,而且为元器件整体成形及设计提供了可能,因而其应用领域越来越广,近年来其增长率远远高于其它磁体[1～4]。从材料特性来说主要有两大类,即注射Nd-Fe-B[4～7]和注射铁氧体[8],但它们各有优缺点, Nd-Fe-B磁性能高,但热稳定性差、价格贵,而铁氧体却恰恰相反。因此综合两者优点制备出综合性能更为优越的注射成形粘结复合磁体成为本文的研究目的。
1 实 验1.1 实验原料及过程
实验所用的HDDR法各向异性Nd-Fe-B磁粉由日本爱知制钢公司提供(牌号为MFP-12),粉末平均粒径54.5μm,其磁性能为:最大磁能积(BH)max 265kJ·m-3、剩磁B r1.29T、内禀矫顽力H cj964 kA·m-1,粉末形貌呈多角不规则状,如图1所示。而铁氧体则采用北京矿冶研究总院生产的锶铁氧体粉,粉末平均粒径为1.7μm。
实验中,首先采用浸渍法对两种磁粉分别用一定浓度的硅烷丙酮溶液进行抗氧化改性处理, 110℃真空干燥后,把它们按照设计好的比例混合均匀。随后,将混合好的磁粉按63%装载量与烘干后尼龙12粉末及各种添加剂于高效盘式挤出机中熔融混炼均匀,经制粒后在自制的磁场注射成形机上注射制得规格为Υ20mm×9mm的各向异性磁体试样。
图1 HDDR法Nd-Fe-B磁粉SE M图
Fig.1 SE M morphology of Nd-Fe-B powder by HDDR
第29卷 第5期Vol.29№.5
稀 有 金 属
CHINE SE JOUR NAL OF R ARE METALS
2005年10月
Oct.2005
①收稿日期:2005-07-30;修订日期:2005-08-13
基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金(20040008015)和国家973计划(TG2000067203)资助项目作者简介:段柏华(1972-),男,湖南安仁人,博士,讲师;研究方向:粉末注射成形及磁性材料
＊通讯联系人(E-mail:dbh72@https://www.360docs.net/doc/534166391.html,)
DOI:10.13373/https://www.360docs.net/doc/534166391.html, ki.cjr m.2005.05.027
1.2 试样性能测试
在国产NI M200C 型磁滞回线仪上测量常温及高温下粘结磁体的磁性能;同时利用仪器中的数字磁通计,采用抽拉法测定各种状态下粘结磁体的开路磁通,并按下式求取磁体的不可逆磁通损失h irr 。其中B 0表示室温25℃下粘结磁体的磁通量,B 1表示经各种条件时效处理后冷至室温时磁体的磁通量。
h i rr =B 1-B 0B 0
×100%
在500kN 万能材料试验机上测量磁体的抗压强度σbb ;用S -400型扫描电镜观察磁粉形貌及磁体断面。
2 结果与讨论
2.1 复合磁体的磁性能
HDDR Nd -Fe -B 与铁氧体两种不同磁粉按不同比例混合制备的注射成形复合粘结磁体的磁性能如图2所示。
由图可知,随着Nd -Fe -B 含量的增加,复合磁体的剩磁B r 、内禀矫顽力H c j 、最大磁能积(BH )max 均增大,但并非呈简单的线性相加(虚线为两者的加和平均),其增加大小与两种磁粉的混合比例有关。当复合磁体中铁氧体粉含量少于70%(质量分数)时,复合磁体的H cj 及B r 大于两种磁粉的加和平均,说明两者混合后有增强作用效果,而且这种效果在铁氧体占40%(质量分数)左右,即体积含量为50%(体积分数)时,增强效果最强;而含量大于70%(质量分数)后,其H cj 及B r 小于两种磁粉的加和平均,呈负作用效应
。
图2 Nd -Fe -B /铁氧体复合的磁效应
Fig .2 Magnetic effect of Nd -Fe -B /ferrite hybrid magnet
这是由于颗粒细小的锶铁氧体粉属低剩磁低矫顽力材料,而颗粒粗大的Nd -Fe -B 则属高矫顽力材料,当两者相混时,它们将产生相互作用即静磁场力,这种磁场偶极静磁场H m 的大小表示为[9]:H m =m
4πr
3(1)
式中m 表示此磁粉的偶极磁化强度,对于球形磁粉,其大小为4πR 3M /3;r 为距离磁粉表面的距离。而粗的Nd -Fe -B 粉对细铁氧体粉的静磁力较大,在近距离甚至可以达到1.5T ,因而影响到它的取向及分布。当铁氧体磁粉含量低时,由于偶极静磁作用,它吸附于Nd -Fe -B 粉的磁偶极两端(见图3(a ),因为两端的磁力线密度大,作用力强),从而相当于给它加了另一额外取向磁场,因而其取向度增高,而且在外磁场去掉后,仍然保留,此时两者呈现增强效应;但当铁氧体磁粉含量高时,则由于作用力减弱从而开始在Nd -Fe -B 磁粉的侧边(见图3(b ),此处磁力线密度相对较低)排列,但方向与外磁场方向相反,使得这部分铁氧体磁粉取向度下降,从而使磁性能降低,当达到一定数量时,两者的综合效果开始呈负作用效应。2.2 复合磁体的力学性能
虽然粘结磁体的力学性能主要依赖于所选用的粘结剂体系,但对于注射成形Nd -Fe -B /铁氧体复合磁体则还与其复合比例有关。如图4所示,同装载量复合粘结磁体的抗压强度随着铁氧体含量的增加而增加,特别是在铁氧体含量较高的情况下。这是因为,所用铁氧体粉比起Nd -Fe -B 粉来说要小得多,细粉加入后能均匀地弥散分布于粗粉的空隙之中,从而提高致密度,这也可从图5的复
图3 磁粉作用示意图
(a )NdFeB ;(b )铁氧体
Fig .3 Schematic diagram of interaction of different magnetic pow -ders
722 稀 有 金 属 29卷
图4 Nd-Fe-B/铁氧体复合的力学效应Fig.4 Mechanical effect of Nd-Fe-B/ferrite hybrid magnet
合磁体断口SE M图看出;再者粉末细,则其比表面积大,与粘结剂结合的界面特性好且更为紧密,因而其抗压强度也随之增高。
2.3 复合磁体的耐热性能
把各种Υ20mm×8.6mm复合磁体分别置于100及80℃温度下恒温时效处理5h并测定出其不可逆磁通损失,结果见图6。随着在Nd-Fe-B中加入更多耐热性优良的铁氧体磁粉,其磁体的不可逆磁通损失也相应减少,说明铁氧体对Nd-Fe-B 的不可逆磁通损失有补偿作用。特别是当铁氧体质量分数在40%以上时,铁氧体粉的体积含量大于50%,铁氧体磁粉可均匀分布在磁体内部,这种补偿效应也就越发显著。由此可见,在Nd-Fe-B加入铁氧体后,尽管磁性能下降,但可以一定程度地解决其耐热性差的问题,提高它的工作温度及其稳定性,降低成本,值得大力推广应用。
把Nd-Fe-B/铁氧体复合磁体在NI M-200C磁滞回线仪上测定各种温度下的退磁曲线,并利用下列两个公式分别求出磁体在室温至120℃范围内的剩磁温度系数αB
r
和内禀矫顽力温度系数βH
cj
,结果如图7所示。
αB
r
=
B r(T)-B r(T0)
B r(T)·(T-T0)
,βH
c j
=
H cj(T)-H cj(T0)
H c j·(T-T0)
从式中可以看出,与大多数磁性材料不同,铁氧体内禀矫顽力温度系数为正值,其内禀矫顽力随温度升高而升高;当温度在20～120℃范围内时,随着铁氧体含量的增加,复合磁体的剩磁温度系数升高,而内禀矫顽力温度系数降低,甚至变成正值。特别是铁氧体体积分数超过50%时,其变化更
图5 Nd-Fe-B/铁氧体磁体断口SE M图
(a)0%;(b)25%;(c)75%;(d)100%Fe3O4 Fig.5 SE M image of fracture of Nd-Fe-B/ferrite h ybrid magnet 723
5期 段柏华等 注射成形粘结钕铁硼/铁氧体复合磁体的研究
图6 不可逆磁通损失与铁氧体含量关系Fig .6 Influence of ferrite ratio on irrevers ible loss of
magnet
图7 复合磁体温度系数与铁氧体含量关系
Fig .7 Influence of ferrite ratio on temperature coefficient of coer -civity
为显著。而且在铁氧体含量约为87%的Nd -Fe -B /铁氧体复合磁体中,内禀矫顽力温度系数为零,利用这一特点可制备出能满足某些特殊的应用要求领域所需磁体。
3 结 论
1.在注射成形Nd -Fe -B /铁氧体复合粘结磁体中,当铁氧体含量增加时,其磁性能虽略有降低,但其力学性能、耐热性能及内禀矫顽力温度系数均有大幅度改善,特别是在铁氧体含量为87%时,复合磁体内禀矫顽力温度系数为零。
2.由于Nd -Fe -B 磁粉对铁氧体磁粉有着较大的静磁场作用,使得复合磁体在铁氧体含量低于70%时呈磁性能增强效应,而大于70%时则呈负作用效应。
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Bonded Hybrid Magnets of Nd -Fe -B /Ferrite Prepared by Injection Molding
Duan Bohua ＊,Qu Xuanhui ,He Xinbo ,Qin Mingli 2(School of Materials Science and Engineering ,Uni -versity of Science and Technology Beijing ,Beijing 100083,China )
A bstract :The bonded hybrid magnets of Nd -Fe -
B /Fer -rite prepared by injection molding were investigated .The
result shows that the mechanical strength and the thermal stability of bonded hybrid magnet are improved markedly with addition of ferrite in Nd -Fe -B powder ,whereas its
magnetic performance is reduced slightly .And the tem -perature coefficient of coercivity with zero is obtained in
hybrid magnet with 87%(mass fraction )ferrite and
13%(mass fraction )HDDR Nd -Fe -B .Due to the mag -netic dipole field between the different powders ,the magnetic perfor mance of hybrid magnet with Fe 3O 4of less 70%(mass fraction )is better than the average .Howev -er ,when Fe 3O 4fraction more than 70%,its magnetic properties are worse than average .
Key words :injection molding ;h ybrid magnets ;Nd -Fe -B ;ferrite
724 稀 有 金 属 29卷
永磁铁氧体粘结磁粉生产的新进展
3邹玮,1991年大学毕业,在北京矿冶研究总院磁性材料研究所工作至今,工程师,主要从事铁氧体粘结磁粉和粘结磁性 材料的研制生产。 永磁铁氧体粘结磁粉生产的新进展 邹玮 杨万有 (北京矿冶研究总院磁性材料研究所,北京 100054) 摘要: 回顾了永磁铁氧体磁粉生产的历史和最新进展,展望了其广阔的发展前景,综述了一些永磁铁氧体磁粉生产的新技术。 关键词: 永磁铁氧体磁粉;预烧料;工艺;高性能 The R ecent Progress of H ard Ferrite Magnetic Powder Manufacture Zou Wei Yang W anYou (Beijin G eneral Research Institute Of Mining &Metallurgy Research Institute For Magnetic Materials ,Beijing 100054) Abstract : The history and recent progress of hard ferrite magnetic powder is reviewed in this article ,involved some of new technology ,new production ,new equipment and management. K ey w ords : hard ferrite magnetic powder ;hard pre -sintered materials ;process ;high magnetic proprieties 1 前言 随着我国国民经济的快速发展,永磁铁氧体工 业也迅猛发展,年总产量已从1975年的5000吨达到目前的15万吨,占世界现有永磁铁氧体生产的25%[1]。预计到2000年将达到18万吨[2]。在短短十年内产量就翻了两番,说明了这段时间是我们发展的黄金时期,这一时期的发展为打开并占领市场作出了巨大贡献。 但是我们也应看到,我国永磁铁氧体行业中还存在一定问题,同发达国家的某些产品相比还有一段差距。例如日本TD K 公司研制的各向异性铁氧体,其磁能积已达到41.4kJ /m 3[3],而我国产品的磁能积只有35kJ /m 3。我们的产品更多的是低附加值产品,高性能产品比例较小。新产品的研制和开发 严重滞后于市场对高新技术产品的需求。工艺落后、设备陈旧、管理水平有待提高、质量意识有待加强,这些就是我们面临的问题。我国的永磁铁氧体已经在产量上迅猛发展了十年,在下一个十年仍然可以快速发展,但更主要的是技术、质量的大发展。 现在随着我国国民经济转型期的到来,从单方面追求产值到质量效益型的转变是大势所趋,行业内企业已经意识到这一问题的迫切性,纷纷从不同的方面着手解决这些问题,如在生产工艺、设备装备与新产品的研制开发上下功夫。 2 生产工艺的新进展及其发展方向 我国现有永磁铁氧体的生产工艺基本上是延续六、七十年代的老工艺,工艺较为落后。六、七十年 — 38— 粉末冶金技术 2001年第19卷第2期
粘结钕铁硼永磁体的应用和发展_卢冯昕
RARE EARTH INFORMATION 总第346期2013年 过度的节制有违于节制的初衷，而适度的节制则有助于战胜过度的放纵。 粘结钕铁硼永磁体自面世以来，由于具有尺寸精度高、形状复杂、磁性能均匀优良等综合优点在硬盘驱动器、光盘驱动器、汽车微电机、磁传感器和其它精密电机中获得了广泛的应用。随着粘结钕铁硼永磁体的制造技术不断提升，尤其是利用注射成型工艺和挤出成型工艺生产的磁体，可以具有复杂或者特殊的形状，在一些新的领域逐渐获得了重要的应用。同时，由于硬盘、光驱的体积越来越小，转速越来越高，这些趋势对传统的粘结钕铁硼永磁体也提出新的技术要求。 粘结钕铁硼磁体自面世以来由于具有尺寸精度高、磁性均匀性好、形状可塑性强、原料利用率高、易于大批量生产等优点，在信息技术、办公自动化、消费类电子、家用电器、汽车工业等领域获得了广泛的应用，是现代工业不可缺少的功能材料之一。近年来，随着全球“节能减排”和“新能源”的发展呼声，消费类电子产品、家用电器和汽车关联产品都在向“小型化、轻 量化、节能化”趋势发展，粘结钕铁硼磁体的特性正迎合了这种发展趋势，除了2009年金融危机将全球带入不景气年份以外，粘结钕铁硼磁体平均每年都以近8%的量增长。2011年国家稀土政策的重大调整，给整个稀土行业、特别是稀土永磁行业带来了历史性的利好时机，虽然部分新的应用开发因为成本原因延缓了推进计划，但随着2014年7月日立金属基本成分专利失效日的逐步逼近，未来几年对粘结钕铁硼磁体的需求量将进一步增大。 1.粘结钕铁硼永磁体的应用分类 粘结钕铁硼磁体的磁性能不及烧结钕铁硼，但因其能大批量方便 地制造多极充磁环形磁体，性能一致性和均匀性极佳的特点，以及远高于粘结铁氧体的磁性能，被广泛应用于各类微型电机和传感器系统中。粘结钕铁硼的具体用途，主要可分为数字化产品：其中的硬盘驱动器磁体(HDD)和光盘驱动器磁体(ODD)是粘结钕铁硼永磁体中最主流、应用量最大的品种；各类办公OA 产品，主要包括：打印机用传动电机、扫描仪用电机、复印机用步进电机(STP)以及激光打印机磁辊等；汽车用电机及磁传感器产品，包括EPS 助力转向传感器磁体、雨刮器电机、摇窗电机、座椅调节器电机等；其他各类工业用和家用电机，主要包括各类伺服电机、电动工具用电机、空调制冷马达等。 粘结钕铁硼永磁体的应用和发展 卢冯昕饶晓雷 李纲 表1粘结钕铁硼永磁体主要应用领域 产业聚焦 S Domain Focu
改性环氧树脂对粘结NdFeB磁体性能的研究
改性环氧树脂对粘结NdFeB磁体性能的研究 发布日期：2013-05-30 浏览次数：274 核心提示：改性环氧树脂对粘结NdFeB磁体性能的研究 摘要：用改性环氧树脂作粘结剂，在不同工艺条件下制备粘结NdFeB磁体，并对其性能进行了研究。结果表明，改性环氧树脂粘结NdFeB磁体性能高于传统环氧树脂粘结Nd FeB磁体，在模压温度130℃、保压时间2min、固化时间120min、固化温度120℃条件下制备的磁体，其磁性能最佳。粘结磁体自八十年代中期问世以来，人们已研究了多种粘结剂材料，如非磁性高分子化合物环氧树脂(热塑性)、酚醛树脂(热固性)、尼龙、聚苯硫醚、聚乙烯、橡胶和低熔点金属Bi，Sn，Pb，Zn，Al等[1-3]。刘颖等人[4]研究了二茂金属高分子铁磁粉对粘结永磁复合材料性能的影响。陈德波等人[5]研究了环氧树脂用量对磁体性能的影响，结果表明粘结剂含量为2。5%时磁体具有较佳的性能。李军等人[6]研究了硅烷处理对磁体性能的影响，表明磁粉经适当硅烷处理后有利于磁性能提高。张虹等人[7]研究了5种不同的环氧树脂对磁体性能的影响，认为常温下为固态、环氧值较高且与磁粉表面相容性好的树脂是制备粘结NdFeB磁体的理想粘结剂。 单一的酚醛树脂经化学反应固化后的产物耐热性好，但性质较脆，因此纯酚醛树脂的胶结强度不高。在大多数情况下，用热塑性树脂或合成树脂等将其进行改性。未改性的酚醛树脂胶只能胶结木材、硬质泡沫塑料及其他多孔材料。以其他高聚物改性的酚醛树脂为基料的胶粘剂，在结构胶中占有重要地位。本文用KY-2055改性环氧酚醛树脂作粘结剂，制备出了磁性能良好的粘结NdFeB磁体。 1实验方法 1.1实验原料、仪器和设备
电机磁铁粘接胶
电机磁铁粘接胶 【电机磁铁粘接胶产品特性】 ★研泰牌电机磁铁粘接胶,磁钢胶是用进口原料生产的高分子聚合物产品，用于平面刚性材料的粘接，是一种高性能多用途的单组分丙烯酸酯胶粘 剂。尤其适用于各类电机磁钢、磁瓦、金属材料等的结构性粘接。 ★耐溶剂性好、高强度、快固化，对刚性材料粘接效果好，如将铁氧体粘到电机的电镀金属件或扬声器零件上，能达到环氧树脂胶的强度、瞬干胶固化速度的高强度结构胶。 ★粘接强度高，耐冲击、抗振动，耐高低温性能优越，可耐温-55℃—180℃。 快速固化，使用方便。 ★电机磁铁粘接胶,电机磁铁粘接胶具有较强的拉伸、剪切与剥离强度，耐冲击、耐压、抗振动，环保无毒，已通过欧盟ROHS检测。 【电机磁铁粘接胶产品用途】 ★适用平面、套接或槽接结构的粘接，对钢、铁、铜、铝等粘接效果好，用于电机磁片、磁瓦与外壳间的粘接及其它金属材料间的结构性粘接。尤其适用于稀土永磁材料与金属底材的粘接。 ★适用于铁氧体粘电机的电镀金属件或扬声器零配件，也适用于粘接金属和玻璃及某些硬质塑料。 ★广泛应用于：五金灯饰、机械、电子、电机、汽车、船舶、金属加工等制造和维修中的各种金属、磁铁、硬质塑料的粘接及密封。 ★也可用于螺纹的锁固和密封，零件固持及微孔微缝的密封及平面密封结构粘接，封闭机件组合，管路密封，轴承固定等，可延长机械寿命,增加操 作安全，提高产品品质等，其耐老化性能极强。 【电机磁铁粘接胶技术参数】 ★外观：琥珀色液体 ★技术咨询：1392，9479，317；4006，5858，46 ★电机磁铁粘接胶,电机磁铁粘接胶详细技术参数请咨询研泰客服人员。 【电机磁铁粘接胶使用方法】 ★先将待粘接部位用丙酮或三氯乙烯清洗去污，彻底除去油污和锈渍，待溶剂挥发后备用。 ★均匀涂胶，涂胶量应确保涂满粘接件表面，不漏胶。 ★将待粘接零件（如铁氧体等）安装好，并调整好角度和位置，然后在结合处涂足够的TY5319胶液，使其自然渗入，静置几分钟，待初步定位方可移动，待24小时完全固化后进行检测程序。 ★将TY5324或TY5326胶涂于待粘接零件产品一面（整个接触面均需涂胶），再将另一面结合（填充间隙较大或环境温度过低时，将另一面涂促进剂加速固化）。适当磨动几下，使胶液均匀，静置几分钟，待初步定位方可移动，待24小时完全固化后进行检测程序。
耐热SmFeN(各向异性)粘结磁体(III)
耐热SmFeN（各向异性）粘结磁体 罗阳IEEE-TC永磁委员会委员 近年来，每届国际磁材会议上，人们总对比烧结与粘结NdFeB磁体的产量，发现两者的发展明显失衡：烧结磁体的产量增长远高于粘结磁体的，原因固然是多方面的，但问题的关键在于供粘结磁体用的MQ粉价格多年来维持高价，而磁体最终价格却每年递减，极大地压缩了磁体厂家的利润空间，严重制约了粘结磁体产量的正常增长。所幸，今天MQ粉已不是高性能粘结磁体的唯一用粉，可供粘结磁体选用的磁粉已多样化：除各向同性ＭＱ粉外，已开发了各向异性的NdFeB磁粉，它们既有由ＭＱ粉演变—借热应变感生各向异性而得的，也有通过氢化-歧化-脱氢-再结合（HDDR）反应而得的。此外，还开发了各向同性和各向异性的SmFeN和NdFeN磁粉。为促进粘结磁体产业的进一步发展，拟分别系统地介绍各类新磁粉的性能和用途，本文是系列文章的第三篇，重点介绍日本住友金属矿山公司（SMM）研究开发的各向异性SmFeN磁粉及粘结磁体的制备和用途。 1. 引言 日本住友金属矿山公司（SMM）用还原/扩散工艺制备了Sm2Fe17合金粉，经氮化处理而得Sm2Fe17N3磁粉，可供制备粘结磁体，此工艺的特点是可利用廉价的Sm2O3作原料[1]。用震动样品磁强计(VSM)测量的Sm2Fe17N3磁粉磁性能为：Br = 11 kG，iHc = 11.3 kOe，(BH)MAX = 40.6 MGOe。制备的磁粉粒度极细，显然，其首要问题是热稳定性，为此专门开发了耐热型非饱和酚甲醛系树脂（即简称UP树脂）[2]，成功地用以制备注塑成型磁体。此外，SMM与MagX合作用挤压成型工艺制备柔性磁体[3]。所得磁体性能如下：注塑成形磁体(BH)MAX=14.4MGOe，实验室最佳值：(φ10x7mm)磁体密度ρ=5.14g/cm3，剩磁Br=0.828T，内禀矫顽力μO H CJ=0.881T，最大磁能积(BH)MAX=125kJ/m3=15.7MGOe。 挤压成形磁体(BH)MAX=6~8MGOe，最高可达10MGOe 2. 粘结剂的选择 最近采用非饱和高聚合树脂（polyester resin）通过注塑成型而开发出各向异性Sm-Fe-N 耐热粘结磁体。此处将讨论这种磁体的某些特性。磁体成形的自由度很大，而磁性与形状的相关性很小，因为复合材料的粘滞度在模具内迅速降低，从磁性和机械加工的角度看，磁体的使用温度相当高，由于此材料的线膨胀系数和成形后的收缩率很小，因此集成成形后的界面应力或粘附于其它部件上的应力都可以达到很微小的程度，从而可达到很高的尺寸精度。 稀土类粘结磁体市场容量的年产值已达到200亿日元，即1.6亿美元，其中绝大多数磁体采用美国MQI公司的各向同性NdFeB磁粉（即MQ粉），用压制成型工艺制备粘结磁体，其最大磁能积为80kJ/m3(10MGOe)。大量用作CD-RON，HDD，DVD中主轴电机用的磁环。但采用压制成型工艺有下列缺点： 1）磁体的形状受限制，而且难于和其它部件一体成型； 2）成形后必须经过固化处理才能定形； 3）工艺过程各个环节均可产生废品，所以要求产品逐个进行检验。 住友矿山公司用还原扩散工艺成功生产各向异性SmFeN磁粉（简称SFN），成为上世纪末上市的高性能磁粉。采用多种成型工艺制备粘结磁体以满足多种用途的需求，各种成型工艺与粘结剂的组合列于表1。
注塑铁氧体
1.4 注射成型粘结磁体概况 注射成型是一种注射兼模塑的成型方法，又称注塑成型[36]，是将聚合物组分的粒料或粉料放入注射机的料筒中，经过加热、压缩、剪切、混合和输送作用，使物料均匀化和熔融，然后借助于柱塞或螺杆向熔化好的聚合物熔体施加压力，将高温熔体通过喷嘴和模具的浇道系统射入预先闭合好的低温模腔中，最后冷却定型、开启模具就得到具有一定几何形状和精度的制品。 随着工业化进程的加快，注射成型技术已经应用到各个领域。 1980年诞生的第一块注射成型铁氧体磁体[37]，掀开了磁体的注射成型技术的新纪元。随后铁氧体的注射技术迅速发展，现已经大规模产业化。 60年代开发出了第一代稀土磁性材料SmCo5合金，人们将该磁性材料用于注射成型，制备出比铁氧体磁性能优异得多的注射成型稀土SmCo5磁体，其最大磁能积达到10MGOe，但热稳定性能差[38]；随后人们将第二代稀土永磁材料Sm2Co17类磁粉与注射成型技术结合，制备出的粘结磁体的热稳定性和磁性能均有较大的提高，其最大磁能积达到11MGOe[39]。但是，由于它们的主要成分是Sm和Co，这两种材料的价格昂贵，且又是战略物资，因此，注射成型的第一和二代稀土永磁的工业化大生产和市场开发受到了限制。 80年代人们结合美国GM公司研究开发的MQ快淬NdFeB磁粉研制了各向同性的注射粘结NdFeB磁体[40]，特别是1999年日本Mate Co.Ltd用MQ等快淬NdFeB磁粉制成了各向同性的注射成型RIN-90的粘结钕铁硼磁体，其磁能积(BH)m达到72.5KJ/m3[41]；日本爱知制钢公司采用d-HDDR工艺生产出不含Co，价格低廉的HDDR-NdFeB磁粉，其典型的磁性能：Br=13.8kG，Hcj=14.0kOe， (BH)m=38~42MGOe[42]，采用这种高度各向异性HDDR钕铁硼粉，获得了(BH)m 达130KJ/m3的注射成型各向异性磁体[43]。 1987年，Sm2Fe17N3磁性材料被人们发现后[44]，日本住友金属矿山公司用还原扩散法批量生产出了平均粒径2~3μm的Sm2Fe17N x磁粉，其磁特性为Br=1.35T，Hc=850kA/m，(BH)m=290kJ/m3；采用这种磁粉与PA12树脂混合料，已批量生产出磁能积为111kJ/m3的各向异性注射成型磁体Wellmax-S3A，而实验室样品的磁性能为141kJ/m3，是当今注射磁体的最高水平。 1999年，S Y oshizawa et al.采用Sm2Fe17Nx同不饱和聚酯系树脂混合制得了磁能
钕铁硼材料基本知识
钕铁硼材料基本知识
主要内容:
第一章 第二章 第三章 第四章 磁物理基础 磁性材料的发展概况 钕铁硼的主要特点及应用 钕铁硼生产工艺及设备
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第一章
1 物质的磁现象
磁性材料:magnetic material 钕铁硼磁铁:nd-fe-b magnet 铁氧体磁铁:ferrite magnet 牛磁棒:magnetic bar for cattle? 磁力架:magnetic separator
磁物理基础
物质的磁性是一个历史悠久的研究领域 , 约在三千年前就已受到人们的注 意。中国是最早应用磁性的国家，公元前四世纪，我国制成了世界上最早的指南 针， 成为中国的四大发明之一。 磁学史上第一部关于磁性的专著是英国(WGilbert) 吉耳伯特的《论磁石》 （1600 年） ，这本书介绍了那时书籍有关的磁性知识。然 而，磁性作为一门科学却到 19 世纪前半期才开始发展。 1820 年，丹麦物理学家奥斯特发现电流的磁效应，拉开了磁电之间联系的 序幕； 1820 年末，法国物理学安培证明通电圆形线圈和普通的磁铁一样具有吸引 和排斥的现象。 1831 年，英国科学家法拉第发现了电磁感应现象，并提出电磁感应定律， 从而揭示电和磁之间的内在联系； 后来，苏格兰科学家麦克斯韦，将电磁的联系建立起严密的电磁场理论。他 发展了法拉第的思想， 用数学的形式总结出电场和磁场的联系， 即麦克斯韦方程。
2 磁性的起源
物质的磁性起源于原子磁矩。 原子物理学告诉我们，组成物质的最小单元是原子，原子又由电子和原子核 组成。电子的排布遵循三大原则：1 洪特规则，2 泡利不相容规则，3 能量最低 原理。 原子中的电子绕着原子核进行高速运转， 电子运转时同时有两种运动形式， 即电子绕原子核的轨道运动和电子绕本身轴的旋转。前者叫电子轨道运动，后者 叫电子自旋。处于旋转运动状态的电子相当于电流闭合回路，必然伴随有磁矩的 发生，电子轨道和电子自旋产生的总磁矩称为原子磁矩。
3 主要磁物理参数
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注塑磁学-粘结永磁体的制造工艺类别
粘结永磁体的制造工艺类别 编辑删除 来源:磁性中国日期:2011-11-24 浏览次数275次 粘结永磁体是指用永磁粉末混入一定比例的粘结剂，按一定的工艺制成的一种磁体。按其最终的形态可分为柔性磁体和刚性磁体，按其生产工艺可分为4种：压延成型(又称辊轧成型)、注射成型、挤压成型和模压成型。 (1) 压延成型(Calendering) 压延成型是出现较早的一种粘结方法，其工艺过程大致为：将磁粉和粘结剂按大约7：3(体积比)的比例混合均匀，在柔软状态下通过两个对轧的轧辊轧制成所需的厚度，然后经过固化处理制成产品。所使用的粘结剂为丁氰橡胶和乙烯类树脂，制成的产品是柔性的磁板，厚度为0.3~6mm，宽度约lm，长度几十米，一般使用铁氧体磁粉，为了提高磁性能，可加人少量的钕铁硼磁粉。磁板表面不需要涂层保护，一般进行表面贴膜作为装饰。 (2) 注射成型(Injection Moulding) 注射成型是从制造注射塑料制品演变而来的。首先将磁粉和粘结剂混合均匀，经过混炼和造粒，制成干燥的粒料，然后把粒料用螺旋式导料杆送到加热室加热，注射进模具成型，冷却后即得产品。所用粘结剂一般为尼龙6、聚酞胺、聚脂和PVC等，加人量为20%~30%(体积百分数)。这种工艺可制成各种复杂形状的粘结磁体，且磁体是刚性的。所用磁粉一般为铁氧体，钕铁硼及钐钴磁粉，用后两种磁粉由于硬度较大，对导料杆和模腔磨损严重，是目前较为关注的问题之一。由于磁体表面已有一层粘结剂薄膜，不需进行表面涂层保护。 (3) 挤压成型(Extrusion) 其工艺过程和注射成型基本相同，唯一区别是这种工艺是将加热后的粒料通过一个孔洞挤入模具中成型，所得产品也是刚性的，所用粘结剂与注射成型相同，加入量为20%(体积)左右。这种工艺一般用来生产其它粘结工艺较难实现的薄片状或薄壁环状磁体。 (4) 模压成型(Compression) 模压成型是借鉴粉末冶金工艺的一种粘结方法，首先将磁粉和粘结剂按比例混合，使得粘结剂均匀地涂覆在每一个磁粉颗粒表面，经过简单造粒并加入一定量的添加剂，把混合粉放入模具中在压机上成型，成型压力一般为7~10t/cm2，最后将压坯放入烘箱中在120~150℃下固化得到最终产品。所用粘结剂一般是热固型环氧类树脂或酚醛类树脂，加入量为10%~20%(体积)。由于加入的粘结剂量少，这种工艺制成的粘结磁体的磁性能最好，是目前发展最快的一种工艺。特别是钕铁硼永磁材料出现以后，粘结钕铁硼永磁体几乎全部采用这种工艺，已逐渐形成了产业化。粘结磁体表面需进行涂层保护，一般采用阴极电泳、喷涂或其它表面防护方法。
钕铁硼永磁材料
钕铁硼永磁材料 摘要：烧结钕铁硼磁体是当今世界上综合磁性能最强的永磁材料，以其超越于 传统永磁材料的优异特性和性价比，在各行各业中获得越来越广泛的应用，成为许多现代工业技术，特别是电子信息产业中不可缺少的支撑材料。这里就对其稳定性、现今行情、废料资源化利用、发展动态和前景进行了简单的探讨。 关键词：钕铁硼、工艺、稳定性、发展前景。 Nd-fe-b Materials Abridgement;: sintering ndfeb magnets in the world for the comprehensive magnetic strongest permanent magnetic material, in order to transcend traditional permanent magnetic material of their excellent properties of and performance and price and get in all walks of more and more wide application, became a lot of modern industrial technology, especially the electronic information industry indispensable support materials. Here the stability, the current prices, the recycle of waste materials, development trends and prospects of a simple discussion. Keywords: ndfeb, process, stability and development prospects. 稀土永磁材料是20世纪60年代出现的新型永磁材料，至今已形成三代，第三代便是以NdFeB合金为代表的Fe基稀土永磁合金。 它由主相Nd2Fe14B和少量富Nd相、少量富B相所组成，是一种三元金属间化合物。化学成分为Nd36%、Fe63%、B约1%。Nd2Fe14B熔点1170℃。用烧结法生产的其磁性能为：最大磁能积（BH）m=199~389kJ/m3,剩磁（Br）=1.31T，矫顽力（Hc）=12.47kOe，居里温度（Tc）=310K,使用温度（t）=100℃,密度=7.4g/cm3硬度（Hv）=600。① 一、钕铁硼磁体产业发展态势 1、发展概况 自1983年钕铁硼磁体问世以来，全球钕铁硼磁体产量从1983年不足1 吨，猛增到2006年的55540吨。其中，烧结与粘结钕铁硼磁体产量之比约为9：1。从2003到2006的近三年来，全球烧结钕铁硼磁体年产量从2万吨猛增到5万吨，平均年增长率超过30%。经过20多年发展，烧结钕铁硼磁体的磁能积也由279kJ/m3（35MGOe）提升至474kJ/m3（59.5MGOe）。 2、钕铁硼磁体生产工艺和装备水平明显提高： 近年来我国钕铁硼制造技术进步显著。中科三环高技术股份有限公司、宁波韵升高科磁业公司等已能工业化生产VCM（计算机硬盘驱动器主轴驱动电机）
钕铁硼永磁材料专利分析
钕铁硼永磁材料专利分析 一、引言 自1983年日本住友特殊金属株式会社和美国通用汽车公司研发出钕铁硼永磁体以来，钕铁硼作为第三代稀土永磁材料发展异常迅猛。 二、钕铁硼永磁材料专利现状 从历年的专利申请情况来看，自1983年起，在通用汽车公司和住友特殊金属株式会社几乎同时研发出三组分钕铁硼永磁合金的条件下，钕铁硼永磁材料的专利申请量如雨后春笋般涌现出来。在此期间内，美国、日本、欧洲的永磁材料制造企业、科研院所、大学针对钕铁硼永磁材料的成分、磁粉制备工艺、磁体制备工艺、磁体防腐蚀、磁体应用进行了广泛的研发，投入的大量人力、物力，同时申请了大量的专利。在经历了快速发展期之后，钕铁硼永磁材料得到了广泛的关注。钕铁硼永磁材料的技术发展随之进入了平稳成长期。主要表现是：专利申请量不再发生井喷式增长，技术主要集中在工艺改进以及后处理方面。 从历年的专利申请的内容来看，在钕铁硼永磁材料发展的早期（1982-1990年之前），主要成分是NdFeB，其中Nd相和B相均过量，因此磁体的磁极化强度低，磁能积低。在钕铁硼永磁材料发展的中期（1991-2003年），为了提高磁能积，各国发明人对钕铁硼永磁材料的成分做进一步调整，主要变化是：1、稀土元素的总量有所降低；2、稀土元素总量中的重稀土元素镝（Dy）、铽（Tb）含量大大提高；3、添加比较多的替代金属元素铌、铝、镓、钴、钙、锆、钛等；4、B含量有所降低。上述成分的变化，虽然改变了钕铁硼永磁材料的磁性能，但是大大增加了原料成本，增大了资源浪费。在钕铁硼永磁材料发展的后期（2004年至今），由于采用了SC、HD和JM技术，各国发明人对钕铁硼永磁材料的成分做了进一步的调整，主要变化是：1、稀土元素的总量进一步降低，已十分接近基体相的成分；2、稀土元素中的重稀土元素镝（Dy）、铽（Tb）的含量大大减少； 3、替代铁（Fe）的金属元素也大大减少或不添加，有特殊用途的产品，仅少量添加，或添加少量铜铝等较廉价的金属。结果是原料的成本显著降低，通过改进工艺最大限度地展示了材料的性能。 三、钕铁硼永磁材料发展趋势
BNPSR粘结钕铁硼的特性和参数表
BNP-SR 粘结钕铁硼的特性和参数表 粘结钕铁硼磁铁的磁性能参数表：压制成型NdFeB 性能和牌号BNP-6 BNP-8L BNP-8 BNP-8SR BNP-8H BNP-9 BNP-10 BNP-11 BNP-11L BNP-12L 剩磁 B r T(Gs) 0.55-0.62 0.60-0.64 0.62-0.69 0.62-0.66 0.61-0.65 0.65-0.70 0.68-0.72 0.70-0.74 0.70-0.74 0.74-0.80 矫顽力H CB kA/m(kOe) 285-370 (3.6-4.6) 360-400 (4.5-5.0) 385-445 (4.8-5.6) 410-465 (5.2-5.8) 410-455 (5.2-5.7) 400-440 (5.0-5.5) 420-470 (5.3-5.9) 445-480 (5.6-6.0) 400-440 (5.0-5.5) 420-455 (5.3-5.7) 内禀矫顽力H CJ kA/m(kOe) 600-755 (7.5-9.5) 715-800 (9-10) 640-800 (8-10) 880-1120 (11-14) 1190-1440 (15-18) 640-800 (8-10) 640-800 (8-10) 680-800 (8.5-10) 520-640 (6.5-8) 520-600 (6.5-7.5) 最大磁能积(BH) max kJ/m 3 (MGOe) 44-56 （ 5.5-7 ）56-64 （7.0-8.0 ）64-72 （8.0-9.0 ）64-72 （8.0-9.0 ）64-72 （8.0-9.0 ）70-76 （8.8-9.5 ）76-84 （9.5-10.5 ）80-88
稀土磁铁百科(四)
强力磁铁生产苏州生产厂家 发布时间：2011年09月08日 | 类别：百科知识 | 点击次数：23 次 磁铁https://www.360docs.net/doc/534166391.html, 强力磁铁生产厂家业务范围分布于苏州、上海等地区，专业生产强力磁铁厂家,强力磁铁,磁铁厂家,磁铁厂,磁铁，是目前国内较大的强力磁铁生产厂家.并为多家磁铁生产商和贸易商做配货供应商，产品广泛应用于各种喇叭、扬声器、微型电机、玩具、礼品包装、工艺品、文教保健、电子工具等。 特别在价格和质量上有优势，服务过多家大型公司。 诚信与您合作，为你创造更大价值！ 1.重合同、守信用企业； 2.一条龙生产企业； 3.一般纳税人企业； 4.质量、服务、价值优势企业； 钕铁硼强力磁铁如何使用? 发布时间：2011年09月08日 | 类别：百科知识 | 点击次数：12 次 钕铁硼强力磁铁的分类
钕铁硼分为烧结钕铁硼和粘结钕铁硼两种，粘结钕铁硼各个方向都有磁性，耐腐蚀；而烧结钕铁硼因易腐蚀，表面需镀层，一般有镀锌、镍、环保锌、环保镍、镍铜镍、环保镍铜镍等。而烧结钕铁硼一般分轴 向充磁与径向充磁，根据所需要的工作面来定。 钕铁硼强力磁铁的应用领域等现况 如今，钕铁硼强力磁铁应用于各行各业的产品中，机械、五金、电子、玩具、包装、医疗、航天航空等等均有钕铁硼强力磁铁的影子。这是时代发展的结果，也是人类进步的标志之一。 钕铁硼强力磁铁的性能 现今，钕铁硼是所有磁铁中磁力最强的。根据配方中各成分的比例不同，磁力可提高，可降低，有N35—N52,N35M—N50M，N30H—N48H,N30SH—N45SH，N28UH—N35UH,N28EH—N35EH性能指标，常规的强磁磁力是N35—N52牌号中的N35性能（耐高温80度），随要求可定做其他高性能的钕铁硼强力磁铁。 钕铁硼强力磁铁的使用注意要点 钕铁硼强力磁铁因磁力较强，故易脆，使用时需要小心，切不可强烈碰撞。 钕铁硼强磁，顾名思义，就是磁力很强，钕铁硼强力磁铁的简称。 中国磁铁行业的发展过程 发布时间：2011年09月09日 | 类别：百科知识 | 点击次数：22 次 2006年中国出口各类磁铁23万吨，出口金额仅8.6亿美元；进口各类磁铁6.9万吨，而进口金额达5.7亿美元。电磁或永磁工件夹具等进口数量为57,031,992.00千克，用汇513,161,987.00美元；出口数量为193,840,035.00 千克，创汇809,909,620.00美元。 2007年1-8月中国电磁铁；永磁铁等。
关于编制粘结钕铁硼永磁体项目可行性研究报告编制说明
粘结钕铁硼永磁体项目 可行性研究报告 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间：https://www.360docs.net/doc/534166391.html, 高级工程师：高建
关于编制粘结钕铁硼永磁体项目可行性研 究报告编制说明 （模版型） 【立项 批地 融资 招商】 核心提示： 1、本报告为模板形式，客户下载后，可根据报告内容说明，自行修改，补充上自己项目的数据内容，即可完成属于自己，高水准的一份可研报告，从此写报告不在求人。 2、客户可联系我公司，协助编写完成可研报告，可行性研究报告大纲（具体可跟据客户要求进行调整） 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司 专 业 撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书 商业计划书可行性研究报告
目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目主管部门 (1) 1.1.6项目投资规模 (2) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (3) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目建设单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (5) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2本次建设项目发起缘由 (7) 2.3项目建设必要性分析 (7) 2.3.1促进我国粘结钕铁硼永磁体产业快速发展的需要 (8) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8) 2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (9) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10) 2.4项目可行性分析 (10) 2.4.1政策可行性 (10) 2.4.2市场可行性 (10) 2.4.3技术可行性 (11) 2.4.4管理可行性 (11) 2.4.5财务可行性 (12) 2.5粘结钕铁硼永磁体项目发展概况 (12)