不同工艺烧结钕铁硼磁体的脆性分析

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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

烧结钕铁硼强磁特性研究
特性, 烧结钕 铁硼磁体主要 由剩磁 B r 磁能积( B H ) m a x  ̄
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

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

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。

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